Recientemente, el equipo del Instituto de Física del Suroeste de la Energía Nuclear de la Corporación Nuclear Nacional de China (CNNC) ha logrado importantes avances sucesivos en el campo de la tecnología de tratamiento de paredes del dispositivo del Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER): no solo superó con éxito la revisión final complementaria del diseño (Delta FDR) del proyecto de electrodos permanentes del sistema de limpieza por descarga de brillo (GDC), sino que también, liderando y en colaboración con CNNC 23, ganó la licitación y firmó en Francia el contrato de diseño y fabricación del sistema de borización y del sistema de suministro de gas del espectrómetro de rayos X de cristal (XRCS). Esto marca una nueva expansión del equipo chino en el campo de la tecnología central de tratamiento de paredes del dispositivo ITER, ampliando su ámbito de trabajo desde la limpieza por descarga de brillo original hasta el tratamiento de paredes por borización, logrando la integración de la cadena tecnológica desde la eliminación de impurezas hasta el pretratamiento de superficies, lo que proporcionará una garantía clave para la operación de la primera pared de tungsteno completo del dispositivo ITER.
Estas dos tareas están directamente relacionadas con el cambio de diseño estratégico realizado por ITER en 2023, que consistió en reemplazar la primera pared de berilio metálico por tungsteno metálico. Aunque el tungsteno es resistente a altas temperaturas, las impurezas que libera pueden contaminar gravemente el plasma, especialmente en la fase sensible de inicio de la descarga, donde incluso cantidades mínimas de impurezas pueden provocar una pérdida de control de la radiación de energía. Como una "aspiradora de alta potencia" dentro de la cámara de vacío del ITER, el sistema GDC a cargo del equipo chino genera plasma frío mediante descarga de brillo, que bombardea y elimina los gases residuales e impurezas adsorbidos en las paredes. Esta revisión especial Delta FDR superó el desafío de la viabilidad de fabricación de los electrodos en espacios complejos, eliminando el último obstáculo para que todo el sistema GDC pase del diseño a la fabricación industrial.
Al mismo tiempo, el sistema de borización recientemente adjudicado desempeña el papel de un preciso "aplicador de recubrimiento superficial". Ante el riesgo de impurezas que presenta la pared de tungsteno completo, este sistema, mediante deposición asistida por descarga de brillo, recubre todas las superficies orientadas al plasma con una película de boro de solo 10-100 nanómetros de espesor. Esta película de boro de bajo número atómico actúa, por un lado, como barrera física que suprime eficazmente la emisión por pulverización de impurezas de tungsteno de alto número atómico y, por otro lado, como una esponja que captura y "absorbe" eficientemente las impurezas como oxígeno y carbono que escapan de las paredes, evitando que ingresen al núcleo del plasma y provoquen enfriamiento por radiación. Cabe destacar que el diseño de este sistema de borización integrará la experiencia de pruebas en múltiples tokamaks existentes, se aplicará por primera vez en una instalación a gran escala como ITER y será compatible con futuros entornos operativos que contengan tritio, proporcionando garantías para la operación experimental del dispositivo ITER.
Según lo estipulado en el contrato, el consorcio asumirá las tareas de todo el ciclo, desde el diseño detallado y la fabricación de equipos hasta la instalación in situ, lo que demuestra plenamente la capacidad integral del equipo chino en la integración de sistemas complejos de ingeniería de fusión.
El subdirector general de la Organización ITER, Luo Delong, expresó un gran reconocimiento por la promoción coordinada de los proyectos GDC y de borización durante su intercambio con el equipo chino. Como siguientes pasos, el equipo chino cumplirá estrictamente con el plan general del ITER, completará con alta calidad la fabricación y entrega de los electrodos del GDC y los objetivos de los nuevos hitos contractuales, y continuará aportando sabiduría y fuerza chinas al desarrollo internacional de la energía de fusión con su sólida capacidad técnica y su excelente práctica en ingeniería.