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Jun 06, 2023

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･ Les cinq bobines TF commandées sont désormais terminées, la dernière unité devant être expédiée depuis le port de Kobe ce mois-ci.･ Contribuer à la réalisation de l'énergie de fusion grâce au développement de composants essentiels d'ITER tels que les déflecteurs, et soutenir la conception et le développement de réacteurs prototypes à fusion.

Unité de bobine TF finale terminée

Tokyo, le 24 août 2023 - Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI) a achevé la fabrication de la dernière bobine à champ toroïdal (TF) commandée par l'Institut national japonais des sciences et technologies quantiques et radiologiques (QST) pour ITER, une fusion expérimentale réacteur nucléaire, actuellement en construction à Saint-Paul-lès-Durance dans le sud de la France. Le Japon est responsable de la fabrication de neuf des 19 bobines TF pour ITER, parmi lesquelles MHI a assuré la production de cinq bobines.

Les bobines TF pour ITER sont des bobines supraconductrices massives, mesurant 16,5 mètres de haut et 9 mètres de large, d'un poids brut de 300 tonnes chacune, et nécessitent une précision de fabrication de l'ordre de 0,01 % pour initier une réaction de fusion dans le réacteur. MHI a achevé la première bobine TF au monde pour ITER en janvier 2020 en réunissant les connaissances approfondies qu'elle a cultivées au fil des années en matière de technologies de production de masse pour des produits présentant un degré élevé de difficulté de fabrication. Les quatre bobines TF déjà réalisées ont été successivement expédiées du port de Kobe vers le sud de la France, et sont en cours d'installation sur le chantier. Cette dernière unité devrait être expédiée depuis Kobe ce mois-ci.

En plus des bobines TF, MHI travaille également sur le développement et la fabrication d'autres composants de base, notamment le divertor (Note 1) et le lanceur équatorial EC (Note 2). MHI continuera de contribuer à la réalisation de l’énergie de fusion en soutenant activement la conception et le développement des prototypes de réacteurs à fusion dont la construction est prévue à la suite du projet ITER.

Expédition de la bobine TF finale

Installation sur le site du réacteur (© ITER Organization)

Contexte du projet

Le projet ITER est un mégaprojet international visant à démontrer, à la fois scientifiquement et technologiquement, la réalisation de l'énergie de fusion(Note3). Sept parties y participent (Japon, UE, États-Unis, Russie, Corée du Sud, Chine et Inde), la construction d'ITER étant en cours à Saint-Paul-lès-Durance, en France. Le Japon joue un rôle majeur dans le développement et la fabrication des composants essentiels d’ITER, notamment les bobines TF. QST, en tant qu'agence nationale ITER japonaise pour le projet ITER désignée par le gouvernement japonais, supervise l'achat de ces composants.

Les bobines TF supraconductrices d'ITER sont en forme de D et mesurent environ 16,5 m de hauteur, 9 m de largeur et pèsent environ 300 tonnes. Dix-huit bobines TF engloberont le conteneur de la cuve à vide et généreront un puissant champ magnétique (maximum de 12 tesla) pour confiner le plasma à haute température et haute densité dans la cuve. Le projet ITER nécessite un total de 19 bobines TF (dont une de rechange). Neuf sont fabriqués au Japon (y compris la pièce de rechange) et 10 en Europe. Les structures de bobines intérieures des 19 bobines TF seront fabriquées à l'usine Futami de MHI. Mitsubishi Electric Corporation fabrique les bobines supraconductrices en niobium-étain (Nb3Sn) pour les cinq bobines TF (y compris la pièce de rechange) construites au Japon, les structures de bobines extérieures étant fabriquées en Corée du Sud, avec l'assemblage final à l'usine de Futami.

Importance de cette dernière réalisation

Un champ magnétique puissant et très précis (12 tesla) est nécessaire pour confiner le plasma à l’intérieur d’ITER, ce qui nécessite le développement de bobines supraconductrices d’une taille sans précédent utilisant des conducteurs niobium-étain. Pour maintenir la supraconductivité, les bobines doivent pouvoir fonctionner à des températures cryogéniques de moins 269°C, ce qui a nécessité le développement de matériaux structurels spéciaux en acier inoxydable capables de résister à des températures aussi basses, ainsi que toute la technologie de fabrication requise. Non seulement il n'existait aucun précédent pour des bobines d'une telle ampleur inégalée, mais les tolérances dimensionnelles des enroulements et des bobines exigeaient une haute précision de l'ordre de 0,01 %.