El objetivo de la investigación y los desarrollos de fusión en curso es alcanzar el encendido , el punto en el que las reacciones de fusión se vuelven completamente autosuficientes. Una vez que se logra el encendido, la energía neta liberada por las reacciones de fusión nuclear sería cuatro veces mayor que la fisión nuclear.
Sin embargo, darse cuenta del potencial de la energía de fusión para fines pacíficos sigue siendo uno de los desafíos más desalentadores que enfrentan los científicos e ingenieros. Crear, confinar y controlar un plasma, aislado térmicamente, a temperaturas superiores a los 100 millones de grados implica una comprensión completa de la física del plasma y una combinación de ingeniería nuclear, tecnología y ciencia de los materiales.
Al mismo tiempo, resolver el rompecabezas de la fusión se está volviendo cada vez más urgente, de hecho, proporcionar la energía que permite el crecimiento continuo, al tiempo que limita la gravedad del cambio climático al limitar las emisiones de CO2 de los combustibles fósiles, necesita una resolución temprana para aquellos países que planean importantes inversión en nuevas fuentes de energía.
Desde el punto de vista ambiental, de seguridad y económico, la fusión nuclear es reconocida como una opción para proporcionar un suministro de energía mundial adecuado durante los siglos venideros.
En la mayoría de los diseños de futuros reactores de potencia de fusión, la elección del combustible recae en dos isótopos de hidrógeno, Deuterio (D) y Tritio (T), que se combinan a una temperatura de 100 millones de grados Celsius para formar un núcleo de helio y liberar un neutrón energético. .
Aunque la energía de los neutrones producidos a partir de reacciones DT es crucial para los objetivos finales de abastecimiento de combustible del reactor y la producción de electricidad, estos neutrones de alta energía también tienen el potencial de causar defectos y la transmutación de material, lo que plantea cuestiones relacionadas con el daño por radiación, blindaje biológico, manejo remoto y seguridad.
Por estas razones, el desarrollo de materiales capaces de resistir las condiciones extremas en los reactores de fusión operativos es uno de los principales desafíos para un diseño práctico de reactor de potencia de fusión, ya sea que el esquema de confinamiento de plasma de fusión se base en tecnología magnética o inercial.
El nuevo OIP sobre » Caminos hacia la energía desde la fusión inercial: investigación de materiales y desarrollo tecnológico » será conducido por el OIEA de 2020 a 2023 y es el cuarto de una serie de CRP en este campo de estudio .
Este nuevo PCI voluntad dirección de ayudar a algunos de los principales retos para hacer la producción de energía de fusión comercialmente viable una realidad, a saber, el desarrollo de la fundamental materiales de fusión y tecnologías de reactores, en estrecha relación con el desarrollo de objetivos de alta ganancia, necesario para construir y operar una planta de energía de fusión. A este respecto, dicho desarrollo de materiales y tecnologías satisfaría las necesidades de las comunidades de energía de fusión inercial (IFE) y de energía de fusión magnética (MFE).
Además, este CRP ayudará a establecer una red de grupos de trabajo para facilitar la cooperación internacional y mejorar el intercambio de información sobre investigación y desarrollo de IFE; y promover el uso de tecnologías IFE en aplicaciones fundamentales de la ciencia y la industria.
CRP Objetivo general
Este CRP busca avanzar en la investigación y las tecnologías fundamentales de material de fusión, en estrecha relación con el desarrollo de objetivos de alta ganancia, y mejorar el intercambio de información sobre investigación y desarrollo de IFE, estableciendo una red internacional de grupos de trabajo. Esto abrirá la puerta para que más Estados miembros se unan a los esfuerzos de investigación en diferentes niveles y contribuyan a avanzar en el desarrollo del uso pacífico de la energía de fusión, atendiendo las necesidades de las comunidades IFE y MFE.
Objetivos de investigación específicos
El CRP comprenderá un conjunto coordinado de actividades de investigación:
1. Avanzar en la ciencia subyacente y desarrollar nuevos materiales para la energía de fusión.
2. Comprender los procesos clave en la cámara objetivo.
3. Evaluar el inventario de tritio y su manejo.
4. Desarrollar objetivos y diagnósticos de próxima generación, que también ayudarán a mejorar el conocimiento en materiales objetivo de alta ganancia.
5. Desarrollar tecnologías de fabricación de controladores (incluida la investigación de materiales) y de destino con un énfasis en sistemas de repetición.
