Recentemente, a equipa do Instituto de Física do Sudoeste da China National Nuclear Corporation alcançou progressos importantes consecutivos no campo da tecnologia de tratamento de paredes do dispositivo do Reator Termonuclear Experimental Internacional (ITER): não só passou com sucesso na revisão final suplementar de design (Delta FDR) do projeto dos elétrodos permanentes do sistema de limpeza por descarga de brilho (GDC), como também liderou e, em conjunto com a China Nuclear Industry 23, venceu a licitação e assinou em França o contrato de design e fabrico do sistema de boronização e do sistema de fornecimento de gás do espectrómetro de cristal de raios X (XRCS). Isto marca a nova expansão da equipa chinesa no domínio das tecnologias centrais de tratamento de paredes do ITER, com o âmbito de atuação estendido da limpeza por descarga de brilho original à boronização de paredes, alcançando a integração da cadeia tecnológica desde a remoção de impurezas até ao pré-tratamento de superfícies, o que fornecerá uma garantia fundamental para a operação da primeira parede de tungsténio total do ITER.
Estas duas tarefas estão diretamente relacionadas com a alteração estratégica de design decidida pelo ITER em 2023, que substituiu a primeira parede de berílio metálico por tungsténio metálico. Embora o tungsténio resista a altas temperaturas, as impurezas que liberta podem poluir gravemente o plasma, especialmente na fase sensível de arranque da descarga, onde mesmo impurezas vestigiais podem causar perda de controlo da radiação de energia. Como um "aspirador potente" dentro da câmara de vácuo do ITER, o sistema GDC da responsabilidade da equipa chinesa gera plasma frio através de descarga de brilho, bombardeando e removendo os gases residuais e impurezas adsorvidos nas paredes. Esta revisão especializada Delta FDR superou o desafio da viabilidade de fabrico dos elétrodos em espaços complexos, eliminando o último obstáculo para que todo o sistema GDC passe do design à fabricação de engenharia.
Entretanto, o sistema de boronização recentemente adjudicado desempenha o papel de um preciso "aplicador de revestimento de superfícies". Face ao risco de impurezas causado pela parede de tungsténio total, este sistema utiliza deposição assistida por descarga de brilho para revestir todas as superfícies voltadas para o plasma com uma película de boro com apenas 10-100 nanómetros de espessura. Esta película de boro de baixo número atómico atua, por um lado, como barreira física, suprimindo eficazmente a libertação por pulverização de impurezas de tungsténio de alto número atómico e, por outro lado, como uma esponja, capturando e "absorvendo" eficientemente impurezas como oxigénio e carbono que escapam das paredes, impedindo que entrem no núcleo do plasma e causem arrefecimento por radiação. Vale a pena mencionar que o design deste sistema de boronização incorporará a experiência de testes em vários tokamaks existentes, sendo aplicado pela primeira vez em instalações de grande escala do ITER, e será compatível com futuros ambientes operacionais contendo trítio, fornecendo garantias para a operação experimental do dispositivo ITER.
De acordo com o contrato, o consórcio assumirá as tarefas de todo o ciclo, desde o design detalhado, fabrico de equipamentos até à instalação no local, demonstrando plenamente a capacidade abrangente da equipa chinesa na integração de sistemas complexos de engenharia de fusão.
O Diretor-Geral Adjunto da Organização ITER, Luo Delong, expressou grande apreço pela promoção coordenada dos projetos GDC e de boronização durante o intercâmbio com a equipa chinesa. No próximo passo, a equipa chinesa seguirá rigorosamente o plano geral do ITER, concluindo com alta qualidade o fabrico e entrega dos elétrodos GDC e os objetivos das novas etapas contratuais, contribuindo continuamente com sabedoria e força chinesas para o desenvolvimento internacional da energia de fusão, com sólida capacidade técnica e excelente prática de engenharia.