L'équipe chinoise réalise une percée technologique complète dans le domaine du traitement des parois du plus grand « soleil artificiel » au monde

Récemment, l'équipe de l'Institut de recherche en physique nucléaire du Sud-Ouest de la China National Nuclear Corporation (CNNC) a réalisé des progrès majeurs dans le domaine des technologies de traitement des parois du réacteur expérimental thermonucléaire international (ITER) : elle a non seulement réussi l'examen final de conception complémentaire (Delta FDR) du projet d'électrodes permanentes du système de nettoyage par décharge luminescente (GDC), mais a également remporté, en tant que chef de file et en collaboration avec CNNC 23, l'appel d'offres et signé en France le contrat de conception et de fabrication du système de boruration et du système d'alimentation en gaz du spectromètre à rayons X à cristaux (XRCS). Cela marque une nouvelle expansion des compétences de l'équipe chinoise dans le domaine des technologies clés de traitement des parois de l'installation ITER, avec un champ d'activité étendu du nettoyage par décharge luminescente à la boruration des parois, réalisant une chaîne technologique complète allant de l'élimination des impuretés au prétraitement des surfaces, ce qui fournira un soutien essentiel au fonctionnement de la première paroi entièrement en tungstène de l'installation ITER.

Ces deux missions sont directement liées à la modification stratégique de conception décidée par ITER en 2023, remplaçant la première paroi en béryllium métallique par du tungstène métallique. Bien que le tungstène résiste aux températures élevées, les impuretés qu'il libère peuvent gravement polluer le plasma, en particulier pendant la phase sensible de démarrage de la décharge, où même des traces d'impuretés peuvent provoquer une perte de contrôle du rayonnement énergétique. Véritable « aspirateur puissant » de la chambre à vide d'ITER, le système GDC dont l'équipe chinoise est responsable génère un plasma froid par décharge luminescente, qui bombarde et élimine les gaz résiduels et les impuretés adsorbés sur les parois. Cette évaluation spéciale Delta FDR a permis de surmonter les difficultés de fabricabilité des électrodes dans un espace complexe, levant ainsi le dernier obstacle au passage du système GDC de la conception à la fabrication industrielle.

Parallèlement, le système de boruration nouvellement remporté joue le rôle de « spécialiste du revêtement de surface » de précision. Face aux risques d'impuretés liés à la paroi entièrement en tungstène, ce système, par dépôt assisté par décharge luminescente, applique un film de bore de seulement 10 à 100 nanomètres d'épaisseur sur toutes les surfaces face au plasma. Ce film de bore à faible numéro atomique agit d'une part comme barrière physique, inhibant efficacement la pulvérisation et la libération des impuretés de tungstène à numéro atomique élevé, et d'autre part, comme une éponge, capturant et « absorbant » efficacement les impuretés d'oxygène et de carbone s'échappant des parois, empêchant leur pénétration dans le cœur du plasma et le refroidissement par rayonnement. Il convient de souligner que la conception de ce système de boruration intégrera les résultats d'essais de plusieurs tokamaks existants, sera appliquée pour la première fois à l'installation à grande échelle d'ITER, et sera compatible avec le futur environnement de fonctionnement au tritium, garantissant ainsi le fonctionnement expérimental de l'installation ITER.

Conformément aux termes du contrat, le consortium assumera l'ensemble du cycle de mission, de la conception détaillée à la fabrication des équipements et à l'installation sur site, démontrant pleinement la capacité globale de l'équipe chinoise en matière d'intégration de systèmes complexes d'ingénierie de fusion.

Luo Delong, directeur général adjoint de l'organisation ITER, a vivement salué la progression coordonnée des projets GDC et de boruration lors de ses échanges avec l'équipe chinoise. À l'étape suivante, l'équipe chinoise suivra strictement le plan général d'ITER, réalisera avec une haute qualité la fabrication et la livraison des électrodes GDC ainsi que les objectifs contractuels des nouvelles étapes, et continuera d'apporter la sagesse et la force de la Chine au développement international de l'énergie de fusion grâce à une solide expertise technique et une pratique d'ingénierie exceptionnelle.