Con el modelado inicial casi completo y el diseño preliminar finalmente establecido, los ingenieros y científicos del proyecto del Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER) están adoptando tecnologías maduras para adaptarse a la escala y complejidad de los experimentos de fusión.

Tom Keenan, ingeniero de acondicionamiento de pared de ITER responsable del proyecto, dijo: "Estamos utilizando una tecnología madura, pero nunca se ha utilizado a esta escala ni en un entorno de tritio, por lo que es un campo interesante".

Este trabajo involucra un nuevo sistema de acondicionamiento de pared llamado boruración. En 2023, ITER decidió cambiar las baldosas de blindaje de la cámara de plasma de berilio a tungsteno, haciendo que este sistema sea esencial. Este sistema busca amortiguar las impurezas subsiguientes en el plasma mediante la aplicación de una capa de boro de aproximadamente 10-100 nanómetros de espesor en todas las superficies que enfrentan el plasma. La capa de boro capturará o "absorberá" el oxígeno, que de lo contrario aumentaría las pérdidas por radiación y destruiría el plasma, especialmente en la fase de inicio de descarga.

Para lograr este objetivo, el equipo utilizará etilborano (un compuesto de hidrógeno y boro). El etilborano al 5% de concentración se inyectará en el tokamak utilizando helio como gas portador. Una vez dentro, el etilborano se descompondrá y se depositará en la pared que enfrenta el plasma mediante un método asistido por descarga de glow, generando plasma frío para unir químicamente el boro a la superficie del material.

El diseño preliminar del sistema de inyección de gas muestra más de un kilómetro de tuberías en el edificio del tokamak, otros 400 metros de tuberías dentro del contenedor y 21 puntos de inyección de gas. Gabor Kis, ingeniero de integración del proceso de repostaje, dijo que estos cambios no afectarán el orden de instalación de la fábrica.

Aunque el diseño de ITER incluye limpieza por descarga de glow para mantenimiento, adaptarlo a una boruración frecuente enfrenta dos desafíos principales. Primero, si el diseño de ánodo de alta energía de ITER es compatible con ciclos frecuentes; las pruebas que se realizarán pronto en el tokamak EAST de China responderán a esta pregunta. Segundo, determinar la posición del ánodo para lograr una cobertura uniforme de boro. Resolver este problema requiere cooperación internacional; Tom Waters, experto en interacciones plasma-pared de ITER, dijo que es el resultado de esfuerzos conjuntos con expertos en física de tokamaks internacionales. ITER enfatizó en su comunicado de prensa que, mediante modelado y pruebas colaborativas con los tokamaks ASDEX Upgrade (Alemania) y WEST (Francia), el equipo decidió agregar cuatro ánodos dentro del contenedor de vacío para obtener la distribución de boro más efectiva.

A medida que avanza el diseño, también se resuelven problemas operativos, como la frecuencia del tratamiento de boruración. Estudios recientes indican que una sola aplicación es efectiva durante 2.5 a 12.5 semanas, por lo que se planea un intervalo máximo de cada dos semanas.

Dado que el etilborano es tanto tóxico como explosivo, se requieren medidas de seguridad especiales. Este compuesto se almacenará en un "compartimento de gas" seguro construido fuera del edificio de diagnóstico. El etilborano no descompuesto extraído del tokamak debe neutralizarse; actualmente se están evaluando dos métodos de neutralización: calentar el gas a 700°C para descomposición térmica o utilizar un capturador químico patentado.