fr.wedoany.com Rapport : Tokamak Energy, entreprise britannique, a achevé les tests de réception sur site du nouveau système de gyrotron du tokamak sphérique à haut champ ST40, validant les performances du système de chauffage par radiofréquence (RF). Le gyrotron sera ensuite installé sur le dispositif ST40.
Ce gyrotron, construit par Kyoto Fusioneering pour Tokamak Energy en 18 mois, émettra des ondes électromagnétiques de haute puissance destinées à contrôler et chauffer le plasma d'hydrogène, dont la température est plusieurs fois supérieure à celle du centre du Soleil. Le gyrotron assure également le démarrage et l'entraînement du courant plasma. Lors des tests, il a démontré une sortie fiable de 1 MW aux deux fréquences de 104 GHz et 137 GHz, avec des impulsions maximales de deux secondes, et a réussi les tests de répétabilité, de modulation, de contrôle de puissance et de pureté de mode, répondant aux exigences de performance continue pour les expériences de fusion.
L'équipe se concentrera ensuite sur la préparation de l'émetteur, du polariseur à miroir, de la ligne de transmission et du système de contrôle, avant de procéder à l'installation et à la mise en service sur le ST40. Une fois opérationnel, le gyrotron fournira un chauffage supplémentaire et un entraînement de courant au ST40, soutenant des plasmas de plus haute performance, et sera utilisé pour des expériences de chauffage du plasma, d'entraînement de courant, de démarrage et de montée en puissance.
Ce projet s'inscrit dans le cadre de la collaboration entre Tokamak Energy et UK Fusion Energy (UKFE), visant à accumuler des connaissances et des capacités pour le programme STEP du Royaume-Uni. STEP (Spherical Tokamak for Energy Production) est le programme phare du gouvernement britannique, dont l'objectif est de concevoir et de construire une centrale de fusion de démonstration d'ici 2040. Le ST40 est la principale plateforme d'essais physiques de STEP, permettant aux ingénieurs de tester les configurations magnétiques réelles, la stabilité du plasma et les contraintes sur les bobines, réduisant considérablement les cycles de validation technique par rapport à la seule simulation logicielle.
Le gyrotron jouera également un rôle clé dans le programme LEAPS. LEAPS (Lithium Evaporations to Advance PFCs in ST40) est le programme de mise à niveau du ST40 de Tokamak Energy, axé sur les systèmes au lithium, cofinancé par le Département de l'Énergie des États-Unis (DOE) et le Département de la Sécurité énergétique et du Net Zéro du Royaume-Uni (DESNZ), dans le cadre d'un projet de mise à niveau public-privé d'un montant de 52 millions de dollars.
Tokamak Energy prévoit d'utiliser simultanément le chauffage par faisceau de neutres existant et le chauffage par gyrotron sur le ST40, afin de maîtriser le principe de fonctionnement du gyrotron et les exigences du système de contrôle, et de trouver l'équilibre optimal entre les deux méthodes de chauffage.
Les experts en chauffage du plasma de Kyoto Fusioneering sont déjà basés au siège de Tokamak Energy dans l'Oxfordshire pour soutenir l'installation, la mise en service et les tests du système. Les deux entreprises sont des participants clés du projet FAST (Fusion by Advanced Superconducting Tokamak). FAST est un projet de collaboration industrie-université dirigé par Starlight Engine, visant à démontrer la production nette d'énergie de fusion au Japon dans les années 2030.
Dans le cadre de FAST, Tokamak Energy fournit son expertise en aimants supraconducteurs à haute température (HTS) et en conception de tokamaks, tandis que Kyoto Fusioneering est responsable de l'ingénierie de la centrale et de la conception du plasma. Kyoto Fusioneering dispose d'installations à Reading, au Royaume-Uni, avec le campus de Culham comme plaque tournante principale ; la proximité géographique des deux entreprises et leur participation commune à des programmes publics tels que l'Autorité britannique de l'énergie atomique (UKAEA) facilitent cette collaboration. Tokamak Energy a également créé une filiale, Tokamak Energy KK, chargée de la coordination avec Kyoto Fusioneering et d'autres institutions japonaises, ainsi que de la gestion de la chaîne d'approvisionnement mondiale.
