Gyrotron de 1 MW da Tokamak Energy do Reino Unido passa no teste de aceitação em campo no ST40

De acordo com pt.wedoany.com-A Tokamak Energy, do Reino Unido, concluiu o teste de aceitação em campo do novo sistema de girotron do tokamak esférico de alto campo ST40, validando o desempenho do sistema de aquecimento por radiofrequência (RF). O girotron será posteriormente instalado no dispositivo ST40.

Construído pela Kyoto Fusioneering para a Tokamak Energy ao longo de 18 meses, o girotron emitirá ondas eletromagnéticas de alta potência para controlar e aquecer o plasma de hidrogênio, cuja temperatura é várias vezes superior à do centro do Sol. O girotron também é responsável pela iniciação e condução da corrente de plasma. Nos testes, ele alcançou uma saída confiável de 1 MW em ambas as frequências de 104 GHz e 137 GHz, com pulsos de até dois segundos, e passou nos testes de repetibilidade, modulação, controle de potência e pureza de modo, atendendo aos requisitos de desempenho contínuo para experimentos de fusão.

Em seguida, a equipe se concentrará na preparação do emissor, polarizador de espelho, linha de transmissão e sistema de controle, antes de concluir a instalação e a comissionamento no ST40. Após a entrada em operação, o girotron fornecerá aquecimento adicional e condução de corrente ao ST40, apoiando plasmas de maior desempenho e sendo utilizado em experimentos de aquecimento de plasma, condução de corrente, iniciação e cenários de ramp-up.

O projeto faz parte da colaboração entre a Tokamak Energy e a UK Fusion Energy (UKFE), com o objetivo de acumular conhecimento e capacidades para o programa STEP do Reino Unido. STEP (Spherical Tokamak for Energy Production) é o programa emblemático do governo britânico, que visa projetar e construir uma usina de fusão protótipo até 2040. O ST40 é a principal plataforma de testes físicos do STEP, onde engenheiros podem testar configurações magnéticas reais, estabilidade do plasma e forças nas bobinas, reduzindo significativamente o ciclo de validação de engenharia em comparação com a simulação apenas por software.

O girotron também desempenhará um papel fundamental no programa LEAPS. LEAPS (Lithium Evaporations to Advance PFCs in ST40) é o programa de atualização do ST40 da Tokamak Energy, focado em sistemas de lítio, cofinanciado pelo Departamento de Energia dos EUA (DOE) e pelo Departamento de Segurança Energética e Net Zero do Reino Unido (DESNZ), sendo um projeto de atualização de parceria público-privada no valor de US$ 52 milhões.

A Tokamak Energy planeja usar simultaneamente o aquecimento por feixe neutro existente e o aquecimento por girotron no ST40, a fim de compreender o princípio de funcionamento do girotron e os requisitos do sistema de controle, além de encontrar o equilíbrio ideal entre os dois métodos de aquecimento.

Especialistas em aquecimento de plasma da Kyoto Fusioneering já estão alojados na sede da Tokamak Energy em Oxfordshire, apoiando a instalação, comissionamento e testes do sistema. Ambas as empresas são participantes centrais do projeto FAST (Fusion by Advanced Superconducting Tokamak). O FAST é um projeto de colaboração entre indústria, academia e pesquisa liderado pela Starlight Engine, com o objetivo de demonstrar potência líquida de fusão no Japão na década de 2030.

No âmbito do FAST, a Tokamak Energy fornece experiência em ímãs supercondutores de alta temperatura (HTS) e design de tokamak, enquanto a Kyoto Fusioneering é responsável pela engenharia da usina e pelo design do plasma. A Kyoto Fusioneering possui instalações em Reading, no Reino Unido, com o campus de Culham como principal centro; a proximidade geográfica entre as empresas e a participação conjunta em projetos públicos, como com a UK Atomic Energy Authority (UKAEA), facilitam a colaboração. A Tokamak Energy também estabeleceu uma subsidiária, a Tokamak Energy KK, responsável pela interface com a Kyoto Fusioneering e outras instituições japonesas, coordenando a cadeia de suprimentos global.