La Russie achève les tests de qualification du revêtement en tungstène de la première paroi d'ITER et fait progresser le développement des composants clés de la fusion thermonucléaire internationale

L'entreprise du groupe d'État russe Rosatom——l'Institut de recherche scientifique sur les équipements électrophysiques Efremov (NIIEFA) a récemment achevé avec succès la phase de tests de qualification du matériau en tungstène destiné au revêtement de la première paroi du réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER). Ces tests visaient à valider la faisabilité de la solution technique retenue ; l'équipe d'experts a réalisé le brasage rapide sous vide du revêtement en tungstène, le contrôle ultrasonore robotisé ainsi que des essais sévères de cyclage thermique, posant ainsi une base solide pour la production en série des composants clés ultérieurs.

Le revêtement de la première paroi, en tant que frontière physique entre le plasma incandescent et l'équipement principal du réacteur dans le dispositif tokamak, doit protéger l'équipement contre le bombardement de particules à haute énergie tout en évacuant efficacement la chaleur. Face à l'ajustement technique majeur du projet ITER consistant à remplacer le béryllium par le tungstène comme matériau du revêtement de la première paroi, l'équipe de recherche russe a surmonté avec succès les défis de fabrication et de procédé liés à ce nouveau matériau, et a achevé la mise à niveau et la restructuration de l'ensemble du système de production et de contrôle.

Selon l'évaluation d'Anatoli Krassilnikov, directeur du centre du projet ITER en Russie, il s'agit de l'une des recherches scientifiques et des campagnes d'essais d'ingénierie les plus essentielles menées par la Russie cette année pour le projet ITER. Les résultats des tests confirment non seulement la validité de la voie technique choisie, mais démontrent également la très haute capacité d'exécution technique de l'équipe, assurant ainsi une transition harmonieuse de ce composant clé de la recherche et développement vers la fabrication industrialisée.

Sur le plan des détails techniques, afin de concilier les performances de résistance de l'alliage de cuivre et l'efficacité de conduction thermique de la structure tungstène-cuivre, l'institut a adopté une technique unique de brasage rapide sous vide. Lors de cette qualification, le prototype à configuration de refroidissement “à canaux plats” a subi avec succès sur le banc d'essai thermique 10 000 cycles d'impulsions thermiques d'une densité de puissance atteignant 3 mégawatts par mètre carré. Dans la phase suivante, l'équipe utilisera une structure de refroidissement plus complexe de type “Hypervapotron”, pour relever le défi d'une charge thermique plus élevée de 5 mégawatts par mètre carré.

Selon le calendrier prévu, les travaux de recherche et de conception pour la qualification du revêtement en tungstène de la première paroi se poursuivront jusqu'en 2028, date à laquelle débutera officiellement la production en série complète des panneaux de revêtement de la première paroi d'ITER. En tant que partie prenante importante du projet ITER, le groupe d'État russe Rosatom et ses instituts de recherche affiliés ne cessent d'optimiser les procédés de fabrication afin de garantir une contribution matérielle de haute qualité à ce plus grand projet international de grande science en fusion nucléaire.