VTT Uutta | Uutiset 2003

3.2. Suomalaista huipputeknologiaa tulevaan fuusioreaktoriin


Yhdysvallat mukaan ITER-hankkeeseen

ITER - A Challenge to Industry -teollisuusseminaari antaa lähtöpotkun Tekesin uudelle FUSION-teknologiaohjelmalle (2003-2006), jonka keskeisessä roolissa on kansainvälinen ITER-fuusiokoereaktori-hanke. Tilaisuudessa käydään läpi Suomen kannalta kiinnostavimmat teknologiat ja hankintasuunnitelmat, jotka liittyvät vaativiin metallirakenteisiin ja kauko-ohjattuihin huoltojärjestelmiin.

ITER (International Tokamak Experimental Reactor) -fuusiokoereaktorin tekninen suunnittelu on edennyt siihen, että osapuolet - EU, Japani, Venäjä ja Kanada - neuvottelevat reaktorin sijoituspaikasta ja kustannusten jaosta sekä reaktoriin liittyvistä lainopillisista kysymyksistä. Euroopan sijoituspaikoista ovat ehdolla Etelä-Ranskan Cadarache ja Espanjan Vandellos Barcelonan lähellä. Nyt myös Yhdysvallat ja Kiina ovat päättäneet liittyä ITER-hankkeeseen. Neuvottelutulokseen pyritään ensi kesänä, jolloin rakennuspäätöstä voitaisiin odottaa vuoden 2004 alkupuoliskolla.

Merkittävin teknologinen läpimurto on tapahtunut suprajohtavissa magneeteissa, sillä sekä Japanissa että Euroopassa on onnistuttu valmistamaan tehokkaat, ITER:n kriteerit täyttävät niobitinamagneetit. Sähköä vastuksettomasti johtavat suprajohteet ovat ehkä tärkeimmässä roolissa fuusioreaktorissa ja muodostavat myös suurimman kustannuserän.

FFusion 2 -teknologiaohjelman (1999-2002) päätösseminaarissa kerrotaan mm. JET:n (Joint European Torus) uusimmista tuloksista ja niiden merkityksestä erityisesti ITER:n suhteen. JET on yhteiseurooppalainen ja maailman suorituskykyisin fuusiokoereaktori, jolla on fuusiotehon maailmanennätys 16 megawattia.

Suomesta yhteiseurooppalaiseen JET-kokeeseen osallistuivat VTT ja TKK, jotka koordinoivat useita plasman kuumennuskokeita ja olivat avainroolissa myös uusien koossapitosuunnitelmien toteutuksessa. Tuloksilla on merkittävä parannus ITER:n arvioituun suorituskykyyn ja fuusioenergian talouteen. Myös suomalaisten JET:lle toimittamat pinnoitteet selvisivät erinomaisesti niille tehdyistä rankoista lämpökuormituskokeista todellisissa fuusio-olosuhteissa. Fuusioteknologiassa monimetallikomponentit ja liitostekniikat ja niihin liittyvä tutkimus VTT:ssä ovat vieneet suomalaiset alan eturiviin.

Kansallisesti merkittävää on, että FFusion 2 -ohjelmassa suoritettu laaja testausohjelma osoitti Outokumpu Oyj:n kupariseoksen (kromi-zirkoni-kupari) selvästi parhaaksi ja se on valittu ITER:ssä käytettäväksi kupariksi.

Materiaalien karakterisoinnissa otettiin uusi askel, kun VTT:n valmistama testauslaitteisto sijoitettiin Belgiassa sijaitsevaan tutkimusreaktoriin, mikä mahdollistaa materiaalitestauksen neutronisäteilytyksessä. Alustavat tulokset ovat sekä rohkaisevia että erittäin mielenkiintoisia. Aiemmin ITER:n rakennemateriaalit on testattu säteilytyksen jälkeen, mikä ei välttämättä kerro lopullista totuutta.

Kauko-ohjatut huoltojärjestelmät ovat tärkeä osa ITER-käyttöä. Tampereen teknillisen yliopiston vesihydrauliikka ja Lappeenrannan teknillisen yliopiston hitsausrobotiikka ovat myös hyvin esillä ITER:n teknologiassa.

FFusion 2 -teknologiaohjelmassa ovat olleet mukana VTT, Teknillinen korkeakoulu, Tampereen teknillinen yliopisto, Lappeenrannan teknillinen yliopisto ja Helsingin yliopisto sekä yrityksistä Fortum, Outokumpu Poricopper, Metso Powdermet, Adwatec, Diarc Technology, Hytar, Mekarita, Plustech ja Prizztech. FFusion 2 -ohjelman koordinointiyksikkönä oli VTT Prosessit ja teollisuuden osallistumista koordinoi Prizztech. Ohjelman tutkimusalueina olivat fuusioplasmatutkimus, reaktorien monimetallirakenteet ja komponentit, suprajohteet sekä kauko-ohjatut tarkastus- ja huoltojärjestelmät. Lisäksi pienempi panos on omistettu ITER:n sijoituspaikkaselvityksiin, sosioekonomisiin kysymyksiin ja voimalakonseptien turvallisuustarkasteluihin.

Ohjelman rahoitus vuosille 1999-2002 oli noin 15 miljoonaa euroa. Se jakautui lähes tasan Tekesin, EU:n sekä osallistuvien laitosten ja yritysten kesken. Suomen teollisuus osallistuu aktiivisesti EU:n fuusio-ohjelmaan päinvastoin kuin useimmissa muissa Euroopan maissa, joissa fuusiotutkimus keskittyy tutkimuslaitoksiin ja yliopistoihin.

FFusion 2 -teknologiaohjelman päätösseminaari pidetään maanantaina 3.2.2003 ja alkavaan FUSION-teknologiaohjelmaan liittyvä "ITER - Challenge to Industry" -seminaari tiistaina 4.2. TKK:n koulutuskeskuksessa Dipolissa Espoon Otaniemessä.

Lisätietoja:
Johtava tutkija / FFusion 2 -ohjelmapäällikkö
Seppo Karttunen
VTT Prosessit
Puh. 020 722 5069, 040 554 0384
seppo.karttunen@vtt.fi

www.tekes.fi/ohjelmat/ffusion2


Uutta | Uutiset 2003

VTT