Primeros pasos en el emplazamiento de IFMIF-DONES

Moisés Weber (IFMIF-DONES España / CIEMAT) | José Aguilar (Univ. de Granada) | Santiago Becerril (Univ. de Granada) | Beatriz Brañas (CIEMAT) | Javier Díaz (Univ. de Granada) | Ángela García (CIEMAT) | Belit Garcinuño (CIEMAT) | Jesús A. Garrido (Univ. de Granada) | Javier Gutiérrez del Olmo (Empresarios Agrupados Internacional) | María Luque (Univ. de Granada) | Cristina de la Morena (CIEMAT) | Antonio Moreno (Univ. de Granada) | Leonardo Nanía (Univ. de Granada) | David Regidor (CIEMAT) | Daniel Sánchez (Univ. de Granada) | Claudio Torregrosa (Univ. de Granada) | J. Antonio Carrillo (Univ. de Granada) | Ángel Ibarra (IFMIF-DONES España / CIEMAT)

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La energía de fusión ha sido uno de los mayores retos científicos de la humanidad desde los años 50 del siglo pasado. Se trata de una fuente de energía segura, sostenible y masiva, basada en un combustible inagotable y distribuido en todo el planeta, que podría completar el mix energético en la segunda mitad de este siglo. Este objetivo se materializará en el futuro demostrador europeo de planta de producción eléctrica, DEMO (DEMOnstration power plant). Esta planta confirmará, la viabilidad tecnológica y económica de la energía de fusión, con una operación continuada y la inyección de energía en la red eléctrica. Para ello, DEMO necesita alimentarse de todo el know-how adquirido en ITER y el Programa de Fusión, pero también necesita que se ensayen los materiales más críticos de su estructura interna.

Así, ITER vendrá a responder a la pregunta de “cómo” debe ser construido y operado DEMO, pero, dado que ITER no operará bajo un ciclo de trabajo tan intensivo, ni a tanta potencia, ITER no responderá a la pregunta de “con qué” materiales deben ser construidos los elementos críticos, para garantizar su durabilidad y un bajo nivel de activación a lo largo de la vida útil de la planta.

En la actualidad, no existe ningún banco de pruebas, capaz de reproducir las condiciones de daño que se producirán en los materiales más expuestos de DEMO y las futuras plantas de fusión.

IFMIF-DONES (International Fusion Materials Irradiation Facility-DEMO Oriented NEutron Source) es la infraestructura científica que viene a responder a esta necesidad. En IFMIF-DONES, un acelerador de partículas producirá un haz de deuterones (D+) de 125 mA de corriente y 40 MeV de energía, que impactará sobre una cortina de litio líquido de 25 mm de espesor fluyendo a 15 m/s. Las reacciones producidas en el blanco de litio, al incidir el haz de deuterones, generarán un flujo de neutrones de alta energía y con suficiente intensidad como para simular, de forma acelerada, el daño que producirían los neutrones en un reactor de fusión. Ese flujo de neutrones se usará para irradiar muestras de materiales ubicadas inmediatamente detrás de la cortina de litio, en los módulos de prueba de la zona de irradiación. 

Como parte de las actividades de apoyo al inicio de la construcción de esta infraestructura del programa europeo de fusión, incluida desde 2018 en el roadmap del European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI), se han puesto en marcha varios programas cuya finalidad es avanzar en las actividades de apoyo al proyecto, incluyendo la construcción de sus primeros edificios y laboratorios. Entre los programas, con actuaciones directas en el emplazamiento, destacan DONES-PRIME, gestionado por CIEMAT y el Ministerio de Ciencia e Innovación y DONES-UGR, gestionado por la Universidad de Granada y la Junta de Andalucía, ambos cofinanciados por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

Por otra parte, en junio de 2021, mediante un convenio de colaboración entre la Administración General del Estado y la Junta de Andalucía, se constituyó IFMIF-DONES España, el consorcio para el impulso de la construcción en España de la infraestructura científico-técnica IFMIF-DONES, cuya finalidad es gestionar y promover la colaboración científica, económica, técnica y administrativa de las entidades que lo integran y ostentar la titularidad de la infraestructura.

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