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West: le CEA continue d’avancer au service d’ITER

Le 3 juillet 2013, la DSM a signé des accords de partenariat avec les deux principaux organismes de recherche sur la fusion en Chine, le SouthWestern Institute of Physics (SWIP) et l’Institute of Plasma Physics (ASIPP). Chargés de fournir certains composants exposés au plasma de fusion pour ITER, ils pourront tester leurs technologies dans le cadre du projet West, nouvelle déclinaison du réacteur Tore Supra installé au CEA Cadarache (lire notre article précédent). Tore Supra devient ainsi un véritable banc test au service d’ITER, afin de tester le divertor du futur tokamak: un élément essentiel puisqu’il reçoit l’essentiel des flux de chaleur et de particules provenant du plasma.
Le projet West consistera donc à implanter et tester le divertor d’ITER au sein de Tore Supra, une installation expérimentale unique au monde puisque dotée d’aimants supraconducteurs et équipée de composants face au plasma activement refroidis. La configuration magnétique de Tore Supra sera donc modifiée, passant d’une forme circulaire à celle d’une lentille déformée, pour obtenir des plasmas ayant des caractéristiques proches de celles d’Iter.
Le divertor remplit une double fonction: extraire les cendres produites par la réaction et évacuer une partie de la chaleur générée par le système tout en minimisant la contamination du plasma par les autres impuretés. La réalisation et l’exploitation des composants en tungstène du divertor ITER sont une première. Ils posent donc de nouveaux défis que West pourra contribuer à relever. En effet, si de nombreuses études ont été menées pour tester la résistance de matériaux en carbone sous haut flux, des composants en tungstène activement refroidis n’ont jamais été testés dans une machine de fusion.
West apportera des enseignements précieux sur le fonctionnement d’un divertor en tungstène en régime stationnaire (c’est-à-dire sur des «chocs» de plusieurs minutes) ainsi que son impact sur les performances du plasma. Des sujets importants comme l’optimisation des circuits de refroidissement, les instruments de surveillance des composants pendant les décharges plasma ou l’impact de certains évènements pourront être abordés grâce aux études réalisées sur cette nouvelle plate-forme. En outre, West permettra de tester, de manière accélérée la tenue et le vieillissement de ces matériaux lors de décharges longues et détecter ainsi d’éventuels problèmes d’exploitation que pourrait rencontrer Iter.
Pour mener à bien ces travaux, le démontage des premiers composants a commencé au printemps. Les études de conception de certains éléments sont déjà finalisées, et les premiers appels d’offre pour la réalisation des nouveaux composants sont lancés. Le montage des premiers composants de West débutera fin 2014 avec un objectif de démarrage fin 2015.