¿Qué es IFMIF?

Instalación Internacional para la Irradiación de Materiales de Fusión.

Antes de que se consiga llegar a la implantación de reactores comerciales de energía de fusión, la comunidad científica y tecnológica debe desarrollar la tecnología necesaria para ello. El objetivo del proyecto IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility) es ahondar en el conocimiento del comportamiento de los materiales requeridos para la construcción de un futuro reactor de fusión. Esta instalación proveerá de una fuente de neutrones de alta intensidad con características similares a las que se instalarán en un reactor de energía de fusión, como es el caso del proyecto ITER, que supondrá un hito esencial en el desarrollo futuro de este tipo de reactores. Con posterioridad al ITER, que se construirá en Cadarache (Francia), se prevé la implantación de otro reactor de fusión, en este caso de demostración (Demo), que permita la generación de energía eléctrica. Para que la producción de energía por fusión nuclear sea posible y rentable es necesario desarrollar materiales que sean capaces de resistir neutrones de alta energía y elevado flujo de calor para ser utilizados en la primera pared y el blanket (manto regenerador de tritio) de los sistemas de fusión. De este modo, probar los materiales y los distintos conceptos del blanket en un entorno de fusión de referencia es un paso necesario en el diseño del reactor Demo antes mencionado.

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En la actualidad no existe ninguna instalación para ensayos de irradiación que pueda simular de manera adecuada las condiciones del interior de un reactor de fusión. Por ello, el proyecto IFMIF se considera indispensable para el desarrollo de la fusión por confinamiento magnético. Su misión principal será la de generar una base de datos de materiales irradiados que sirva para el diseño, la construcción, la obtención de la licencia y la operación segura del futuro reactor Demo. Ésto sólo puede obtenerse mediante el ensayo y la cualificación de los materiales candidatos bajo una irradiación neutrónica que simule su comportamiento en el Demo durante su tiempo de vida total.

La instalación se basa en dos aceleradores de deuterones de 40 MeV y alta intensidad, que inciden en un blanco de litio líquido. Mediante reacciones nucleares se generarán los neutrones que inciden sobre los materiales en estudio. La instalación constará de tres sistemas principales: el del acelerador, el correspondiente al blanco de litio y el sistema de ensayo, incluyendo además las instalaciones de Examen Post-Irradiación (PIE).

Por el momento se está desarrollando la fase EVEDA (Engineering Validation and Engineering Design Activity) del proyecto IFMIF, cuyo objetivo es la validación de los principales elementos técnicos de la instalación (mediante la construcción de prototipos) y el desarrollo de la ingeniería de detalle. Estas actividades se están desarrollando en el marco del Acuerdo Bilateral entre la UE y Japón para el Desarrollo de la Fusión (The Broader Approach to Fusion – BA). Dentro de Europa, los países participantes son Alemania, Francia, Italia, Bélgica, España y Suiza.

No se ha decidido aún la sede de la futura instalación, pero por el momento, todo apunta a que podría localizarse en Europa o Japón por razones estratégicas. El Viejo Continente ya ha mostrado un gran interés para que se sitúe en su territorio.

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OBJETIVOS

El desarrollo de la fusión como una fuente de energía inagotable y con un impacto ambiental reducido es uno de los principales retos científicos y tecnológicos que se plantea la humanidad. En Europa se ha desarrollado a lo largo de las últimas décadas el llamado Programa Europeo de Fusión, coordinado entre los diferentes países europeos y Euratom. Para el programa, uno de los elementos esenciales es la cualificación de materiales capaces de resistir una irradiación intensa y prolongada de neutrones y éste es un paso esencial para dar el salto al reactor Demo.

Por ello IFMIF se considera, después de ITER, la instalación más importante en el Programa Europeo de Fusión. Desde el punto de vista científico tendrá, presumiblemente, una gran relevancia internacional, ya que será una instalación capaz de producir un alto flujo de neutrones con unas características únicas. Por ello, abrirá la posibilidad de estudiar un conjunto de efectos que en la actualidad están muy pobremente analizados, en especial todos aquellos relacionados con la presencia de helio en los materiales.

Los principales retos tecnológicos de la instalación se encuentran alrededor de los aceleradores y del blanco de litio. Cada uno de los dos aceleradores que está previsto incluir en IFMIF acelerará una corriente de 125 mA de deuterones hasta 40 MeV, lo que significa que deberá manejar de forma continua un haz de 5 MW. Éste es uno de los principales retos tecnológicos, si tenemos en cuenta que actualmente el acelerador de deuterones más intenso en operación (el SARAF) es capaz de acelerar del orden de 1 mA. Los haces de deuterones inciden sobre un blanco de litio líquido que circula a alta velocidad para extraer la alta potencia incidente. El diseño y construcción de los sistemas de purificación, los tanques de almacenamiento y recogida de litio, así como los sistemas de refrigeración y las bombas de impulsión están entre los retos tecnológicos más importantes a superar durante el diseño y construcción de la instalación.

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Participación española

España participa en el proyecto IFMIF a través de dos vías diferentes: por un lado, colabora en la fase EVEDA de validación y por otro, también lo hará en la fase de construcción. En lo que se refiere a la participación en la fase EVEDA existe un compromiso del Gobierno español con la UE formalizado en 2006 en el que se compromete a hacerse cargo de una parte de las actividades previstas en el Acuerdo del Broader Approach (BA), siendo el Ciemat el organismo responsable de coordinar a los agentes españoles. Dentro de esta fase España adquirió el compromiso de ser responsable principal del diseño y la construcción de la línea de transporte y beam dump, del sistema de radiofrecuencia y además contribuirá a la prueba y puesta en marcha del acelerador prototipo en Rokkasho (Japón). Igualmente, contribuirá a diferentes actividades de ingeniería para el diseño del IFMIF. Por ejemplo, entre otras cuestiones se hará cargo del módulo de irradiación para la validación de los blanketreproductores de metal líquido. Todas estas actividades corresponden aproximadamente al 27% de la participación europea en el proyecto. El desarrollo de estos sistemas en España en el marco de la fase EVEDA nos sitúa en una posición única de cara a una posible participación en el lanzamiento del proyecto IFMIF.

Las comunidades científicas y tecnológicas involucradas en el proyecto IFMIF variarán a lo largo de las distintas fases de la instalación. En este sentido, toda la comunidad relacionada con el desarrollo de sistemas de fusión será usuaria potencial de la instalación, especialmente en lo que se refiere a los aspectos relacionados con el estudio de materiales para fusión. En cuanto a la construcción, puesta en marcha y operación de la máquina, las principales comunidades involucradas serán las relacionadas con la tecnología de aceleradores, ingeniería y tecnologías nucleares. Actualmente, el conjunto de actividades descritas en los apartados anteriores y que se están llevando a cabo en el marco del Acuerdo del BA están siendo desarrolladas por el Ciemat y por distintas universidades españolas.

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3 comentarios en “¿Qué es IFMIF?

  1. Desde el CERN en Ginebra mi ánimo y mi soporte como nativo de Granada para la candidatura de este proyecto, hace falta que nos pongamos todos de acuerdo y demostremos que tenemos capacidad y conocimientos de llevar a cabo el proyecto.

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  2. Como estudiante del mundo energético y apasionado de ello, todo mi apoyo para la realización del proyecto en nuestro país, demostrando así nuestro potencial y futuro desarrollo en el mercado.

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  3. Es necesario que todas las administraciones pongan desde el inicio toda la aportación y no jueguen. al regateo y nos pase como con la candidatura de Barcelona que cuando se subió la oferta ya era tarde.
    De esa forma no lamentamos no ganar ni perder.

    Tenemos que tener claro hasta donde nos interesa la inversión que en mi opinión seria rentable incluso con ka aportación del 100% como parece que hace la competencia.
    De esa forma

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