Les modules de couverture de test d'ITER entrent dans la phase critique de la revue de conception préliminaire

Le projet des modules de couverture de test (TBM) du réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER) fait progresser la validation d'une technologie clé dans le domaine de l'énergie de fusion. Les modules de couverture de test répondent aux besoins de couverture tritigène des futures centrales à fusion, avec pour objectif de valider les solutions liées à la production de tritium dans des conditions de fonctionnement du réacteur, fournissant ainsi une base technique pour l'autosuffisance du cycle du combustible de fusion.

Photo de groupe lors de la réunion de revue de conception préliminaire des TBM européens au siège d'ITER. Organisation F4E-ITER

Dans la réaction de fusion, le deutérium et le tritium fusionnent et libèrent des neutrons à haute énergie. Après avoir pénétré dans la couverture contenant du lithium, les neutrons à haute énergie peuvent réagir avec le lithium pour générer un nouveau tritium, qui réintègre ensuite le cycle du combustible. En raison de la rareté des ressources naturelles en tritium, la couverture tritigène est considérée comme un composant interne essentiel pour le fonctionnement à long terme des futures centrales à fusion.

ITER fournit une plateforme de test proche des conditions d'un réacteur pour cette technologie. Selon le programme TBM, différentes organisations conçoivent actuellement quatre solutions de couverture de test. Parmi celles-ci, l'Europe participe au développement de deux solutions : la couverture eau-lithium-plomb (WCLL), pilotée par l'organisation européenne pour l'énergie de fusion (F4E), et la couverture à lit de billes de céramique refroidie à l'hélium (HCCP), développée en coopération avec la Corée. Ces prototypes de couverture doivent être installés et testés pendant le fonctionnement d'ITER, permettant aux chercheurs d'évaluer leurs performances dans des conditions de fonctionnement pertinentes.

F4E a récemment organisé des réunions de revue de conception préliminaire (PDR) autour des deux solutions européennes de TBM. Pour étayer ces revues, l'équipe de F4E et ses partenaires ont préparé plus de 150 documents techniques pour chaque solution, couvrant la conception, la sûreté, la qualité et les analyses d'ingénierie. Ces documents intègrent les résultats des échanges techniques de longue date avec l'organisation ITER, ainsi que les données d'analyse fournies par les laboratoires et les fournisseurs.

Francesca Fantini, chef de projet des modules de couverture de test chez F4E, a indiqué que les TBM intègrent des matériaux avancés et plusieurs technologies clés, et que leur conception doit satisfaire à des exigences strictes de sûreté nucléaire et de qualité. Elle a précisé que la conception repose sur les travaux de recherche et développement de longue date menés par les laboratoires européens de fusion, qui fournissent une expertise multidisciplinaire, et que l'équipe du projet transmet également son expérience d'ingénierie aux instituts de recherche pour les travaux ultérieurs sur la couverture tritigène.

En raison de l'étendue et de la complexité technique élevée du système TBM, l'avancement du projet repose sur une collaboration multipartite. Les experts de F4E, de la partie coréenne et de l'organisation ITER coordonnent depuis des années les solutions techniques et ont établi un mécanisme de travail relativement stable dans le cadre de cette coopération. Fantini a indiqué que les parties ont discuté lors des récentes réunions des problèmes restant à résoudre et des plans d'action correspondants, et qu'elles sont confiantes dans l'achèvement de la revue de conception préliminaire d'ici la fin de l'année.

Une fois la revue de conception préliminaire achevée, l'équipe de F4E passera à la phase de conception finale et lancera de nouveaux contrats de développement de modèles. Ces travaux feront progresser les modules de couverture de test de la conception scientifique vers la validation technique, et contribueront également à ce que l'Europe accumule et maintienne son expertise dans le domaine clé de la couverture tritigène pour la fusion.