o ITER MAG 8
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-Robert Arnoux
a fim de produzir energia a partir da fusão de átomos leves, a natureza oferece uma dúzia de combinações possíveis. Apenas um é acessível no estado atual da tecnologia: a fusão de isótopos de hidrogênio(1) deutério e trítio.,
seis módulos experimentais de cobertor contendo lítio serão montados dentro do recipiente de vácuo ITER para testar conceitos de reprodução de trítio. o nêutron pode servir outro propósito, no entanto., Quando se atinge um átomo de lítio-6(2) interrompe seus blocos de construção (3 prótons e 4 nêutrons) e reorganiza-os em um átomo de hélio (2 prótons, 2 nêutrons) e um átomo de trítio (1 próton, 2 nêutrons), ao mesmo tempo liberando energia.do ponto de vista da física, então, o problema é resolvido—trítio pode ser produzido dentro do tokamak se o lítio for incluído nas paredes do vaso., Trata-se agora de desenvolver as soluções tecnológicas que permitirão aos cientistas e engenheiros traduzir os princípios da física num ciclo produtivo de “autossuficiência de trítio” nos reactores de fusão de amanhã.Luciano Giancarli está interessado na questão há quase 30 anos. At ITER, he he he he he heads the section that is in charge of the implementation of the Test Blanket Module (TBM) program—experimental blanket modules containing lithium that will be mounted inside the ITER vacuum vessel to test trítio breeding concepts., “O primeiro desafio é a relação entre os nêutrons gerados pela reação de fusão e os átomos de trítio realmente produzidos”, explica. “Para o sistema funcionar, a razão deve ser superior a 1, o que significa que—entre o neutrão e o seu alvo de lítio—precisaremos de um multiplicador de neutrões como o chumbo ou berílio.(3) ”
os membros do ITER desenvolveram uma série de conceitos que serão testados em condições de escala de reatores no ITER., Embora os módulos de TBM sejam todos baseados no mesmo princípio (a reação entre o nêutron e o lítio-6), cada um é único em sua arquitetura, seus materiais estruturais, seu sistema de resfriamento, a forma de seu lítio (sólido ou líquido), e a maneira pela qual o trítio será extraído.dentro do ITER Tokamak, seis espaços foram reservados para os módulos de reprodução. A europa está a planear dois sistemas TBM; a China, a Índia, o Japão e a Coreia são responsáveis pelos outros quatro., (Quanto aos Estados Unidos e Rússia, eles estão participando do programa fornecendo dados importantes para a realização dos sistemas.)
ITER proporcionará uma oportunidade única para testar Cobertores experimentais de reprodução, chamados módulos de ensaio, em um ambiente de fusão real.embora os resultados das experiências de criação de trítio estejam abertos a todos os membros, cada Fornecedor manterá os detalhes do fabrico em segredo, devido às elevadas apostas comerciais ligadas à produção de trítio.,” estimamos que, em condições operacionais do ITER, a capacidade produtiva máxima de cada um dos módulos de teste será na ordem de 20 miligramas por dia. Em um tokamak comercial, esta produção estará em pé de igualdade com a potência da Máquina—Na ordem de 150 gramas por dia e por gigawatt”, diz Luciano.
a fase de projeto conceitual para cada um dos sistemas TBM já terminou. Tal como os outros elementos da máquina ITER, estes conceitos de criação de trítio serão dissecados, analisados e revistos por um comité especial antes da aprovação formal., As atividades de fabricação estão planejadas para começar em 2020.para atingir os objetivos do ITER e aqueles, em um sentido mais amplo, para o futuro da fusão, os seis módulos TBM desempenharão um papel fundamental. Ao demonstrarem a sua capacidade de transformar um elemento tão comum como o chumbo na Terra (lítio) no trítio mais raro e precioso, abrirão o caminho para a exploração industrial e comercial da energia de fusão.
1-A maioria dos elementos da tabela periódica existem em diferentes formas chamadas isótopos. Os isótopos para um mesmo elemento diferem na composição de seu núcleo atômico., Em uma reação química eles agem de forma idêntica; em uma reação nuclear, isótopos podem agir de maneiras muito diferentes.
2 – Lítio-6 é um isótopo de lítio estável presente no lítio natural a um nível de 7,5%.3-Quando um nêutron atinge um átomo de chumbo ou berílio, sua estrutura atômica é perturbada. Depois de absorver o nêutron, o átomo perturbado ejeta dois nêutrons—isto aumenta o número de nêutrons disponíveis para gerar, em um segundo passo, trítio do lítio-6 contido nos Módulos.
