L'Europe livre les dernières composants pour tester le système qui chauffera le plasma ITER à 150 millions °C

L'Europe a livré les deux dernières grandes composants pour MITICA, le prototype à l'échelle réelle du système qui testera la technologie utilisée pour chauffer le plasma dans le réacteur expérimental de fusion ITER. Les composants sont arrivés à la Neutral Beam Test Facility à Padoue, dans le nord de l'Italie, où un injecteur capable de préparer la technologie nécessaire pour atteindre les températures de fusion est en construction.

En bref

MITICA est le prototype à l'échelle réelle des injecteurs de particules neutres qui seront utilisés à ITER. Les injecteurs ITER contribueront à chauffer le plasma jusqu'à environ 150 millions °C. Chaque injecteur fournira 16,5 MW en envoyant des particules neutralisées à grande vitesse dans le plasma. Fusion for Energy a livré les deux dernières grandes composants : la source de faisceau et le calorimètre. L'installation de la source de faisceau et de la ligne de faisceau est attendue pour commencer l'année prochaine.

MITICA, abréviation de Megavolt ITER Test Injector and Concept Advancement, est construit pour démontrer une technologie essentielle du futur réacteur ITER : l'injection de particules neutres à haute énergie dans le plasma. Le plasma doit être chauffé à des températures extrêmes, d'environ 150 millions °C, pour que les atomes puissent fusionner.

La technologie des injecteurs de particules neutres n'est pas complètement nouvelle, mais la taille et la puissance nécessaires pour ITER sont sans précédent. Les injecteurs ITER devront fournir chacun 16,5 MW d'énergie, en envoyant des particules neutralisées à grande vitesse dans le plasma. Pour réduire le risque technique, l'Europe, le Japon, l'Organisation ITER et le Consorzio RFX ont construit MITICA comme démonstrateur avant que le système ne soit utilisé à ITER.

Fusion for Energy, l'agence européenne responsable de la contribution de l'UE à ITER, a pris en charge la plupart des composants pour MITICA. Parmi ceux-ci se trouvent la source de faisceau, la ligne de faisceau, les alimentations électriques et les cryopompes.

La première des deux dernières composants livrées est la source de faisceau. Celle-ci a été assemblée et testée par ALSYMEX à Tarbes, en France, puis transportée par la route jusqu'à l'installation de test à Padoue. Après son arrivée, le composant a passé les tests d'étanchéité à l'hélium, ce qui confirme qu'il est prêt à fonctionner sous vide.

Le deuxième composant livré est le calorimètre. Celui-ci fait partie de la ligne de faisceau de MITICA, avec le neutraliseur et le ion dump, livrés en 2024. Le calorimètre a été fabriqué grâce à la collaboration de Fusion for Energy avec le consortium espagnol AVS-Tecnalia.

Le rôle du calorimètre est de mesurer la puissance du faisceau et de permettre son passage vers le plasma lorsque les paramètres requis sont atteints. Pendant les tests de MITICA, le calorimètre restera en position fermée, car il doit supporter les charges énergétiques extrêmes du faisceau. Pour évacuer la chaleur, le composant comprend un réseau de tuyaux d'eau de refroidissement.

La fabrication du calorimètre a été difficile car la géométrie de la pièce laissait très peu d'espace pour les erreurs. La forme spiralée des tubes et le grand nombre de soudures nécessitaient un processus de soudage précis et méthodique. F4E indique que les fournisseurs ont formé et assemblé les paquets de tubes par des techniques spécialisées, et le composant a terminé les tests finaux.

Eduard Bragulat, responsable technique chez Fusion for Energy, a déclaré que le travail en équipe entre F4E et AVS-Tecnalia a transformé un design complexe en réalité, en produisant et en intégrant les technologies nécessaires. Il a dit que les fournisseurs ont démontré une excellence technique et ont constamment manifesté de l'intérêt pour le projet.

Mónica Iriarte, chef de projet chez AVS, a déclaré que la livraison et les tests sur site du calorimètre marquent une étape majeure dans le contrat. Elle a souligné que le projet de la ligne de faisceau MITICA a considérablement renforcé les capacités d'AVS dans la conception et la fabrication de technologies pour la fusion et offre une base pour de futures contributions sur ce marché.

À la Neutral Beam Test Facility, les équipes vérifient les derniers composants arrivés. Après ces inspections, ils seront prêts pour l'intégration dans MITICA. Le Consorzio RFX s'apprête à commencer les préparatifs pour l'installation de la source de faisceau et de la ligne de faisceau, une étape attendue l'année prochaine.

Parallèlement, Fusion for Energy, l'Organisation ITER, le Consorzio RFX et AVS-Tecnalia travailleront sur un calorimètre amélioré, qui sera utilisé plus tard, lors de la phase d'exploitation à haute puissance.

ITER est le projet international qui teste si la fusion nucléaire peut devenir une source d'énergie à l'échelle industrielle. MITICA n'est pas le réacteur en soi, mais l'installation de test pour l'une des technologies qui doit rendre le réacteur possible : le chauffage du plasma par des injecteurs de particules neutres.