Europa entrega los últimos componentes para la prueba del sistema que calentará el plasma ITER a 150 millones °C

Europa ha entregado los últimos dos componentes principales para MITICA, el prototipo a escala real del sistema que probará la tecnología utilizada para calentar el plasma en el reactor experimental de fusión ITER. Los componentes han llegado a la Neutral Beam Test Facility en Padua, en el norte de Italia, donde se está construyendo un inyector capaz de preparar la tecnología necesaria para alcanzar las temperaturas de fusión.

En resumen

MITICA es el prototipo a escala real de los inyectores de partículas neutras que se utilizarán en ITER. Los inyectores de ITER contribuirán a calentar el plasma hasta aproximadamente 150 millones °C. Cada inyector entregará 16,5 MW mediante el envío de partículas neutralizadas de alta velocidad al plasma. Fusion for Energy ha entregado los últimos dos componentes principales: la fuente de haz y el calorímetro. La instalación de la fuente de haz y de la línea de haz se espera que comience el próximo año.

MITICA, acrónimo de Megavolt ITER Test Injector and Concept Advancement, está construido para demostrar una tecnología esencial del futuro reactor ITER: la inyección de partículas neutras de alta energía en el plasma. El plasma debe calentarse a temperaturas extremas, de aproximadamente 150 millones °C, para que los átomos puedan fusionarse.

La tecnología de los inyectores de partículas neutras no es completamente nueva, pero el tamaño y la potencia necesarios para ITER son sin precedentes. Los inyectores de ITER deberán entregar cada uno 16,5 MW de energía, enviando partículas neutralizadas de alta velocidad al plasma. Para reducir el riesgo técnico, Europa, Japón, la Organización ITER y el Consorzio RFX han construido MITICA como demostrador antes de que el sistema sea utilizado en ITER.

Fusion for Energy, la agencia europea responsable de la contribución de la UE a ITER, ha asumido la mayor parte de los componentes para MITICA. Entre ellos se encuentran la fuente de haz, la línea de haz, las alimentaciones eléctricas y las criop bombas.

El primero de los últimos dos componentes entregados es la fuente de haz. Esta fue ensamblada y probada por ALSYMEX en Tarbes, Francia, y luego transportada por carretera hasta la instalación de prueba en Padua. Tras su llegada, el componente pasó las pruebas de estanqueidad con helio, lo que confirma que está preparado para funcionar en vacío.

El segundo componente entregado es el calorímetro. Este forma parte de la línea de haz de MITICA, junto con el neutralizador y el ion dump, que se entregarán en 2024. El calorímetro fue fabricado mediante la colaboración de Fusion for Energy con el consorcio español AVS-Tecnalia.

El papel del calorímetro es medir la potencia del haz y permitir su paso hacia el plasma cuando se alcanzan los parámetros requeridos. Durante las pruebas de MITICA, el calorímetro permanecerá en una posición cerrada, ya que debe soportar las cargas energéticas extremas del haz. Para la evacuación del calor, el componente incluye una red de tuberías de agua de refrigeración.

La fabricación del calorímetro fue difícil porque la geometría de la pieza dejó muy poco espacio para errores. La forma en espiral de los tubos y el gran número de uniones requirieron un proceso de soldadura preciso y metódico. F4E dice que los proveedores han modelado y ensamblado los paquetes de tubos mediante técnicas especializadas, y el componente ha completado las pruebas finales.

Eduard Bragulat, Oficial Técnico en Fusion for Energy, dijo que el trabajo en equipo entre F4E y AVS-Tecnalia ha transformado un diseño complejo en realidad, mediante la producción e integración de las tecnologías necesarias. Dijo que los proveedores han demostrado excelencia técnica y han mantenido constantemente el interés en el proyecto.

Mónica Iriarte, Gerente de Proyecto en AVS, dijo que la entrega y las pruebas en el sitio del calorímetro marcan un hito importante en el contrato. Ella señaló que el proyecto de la línea de haz de MITICA ha fortalecido significativamente las capacidades de AVS en el diseño y fabricación de tecnologías para fusión y ofrece una base para futuras contribuciones en este mercado.

En la Neutral Beam Test Facility, los equipos verifican los últimos componentes llegados. Tras estas inspecciones, estarán listos para la integración en MITICA. El Consorzio RFX sigue preparando la instalación de la fuente de haz y de la línea de haz, una etapa que se espera para el próximo año.

En paralelo, Fusion for Energy, la Organización ITER, el Consorzio RFX y AVS-Tecnalia trabajarán en un calorímetro mejorado, que se utilizará más tarde, en la fase de operación a alta potencia.

ITER es el proyecto internacional que prueba si la fusión nuclear puede convertirse en una fuente de energía a escala industrial. MITICA no es el reactor en sí, sino la instalación de prueba para una de las tecnologías que deben hacer posible el reactor: el calentamiento del plasma mediante inyectores de partículas neutras.