Desarrollo de herramientas para la simulación por elementos finitos del transporte de tritio en el diseño de envolturas regeneradoras en ITER

• Autores: Santiago Terrón Fraile, Franck Gabriel, Carlos Moreno, Luis Ángel Sedano Miquel, Alberto Abánades Velasco
• Localización: Nuclear España: Revista de la Sociedad Nuclear española, ISSN 1137-2885, Nº. 294, 2009, págs. 28-31
• Idioma: español
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    Uno de los principales desafíos para la tecnología de fusión nuclear es el suministro del combustible, ya que la reacción prevista para la primera generación de reactores consume tritio (T). La solución propuesta ha sido producirlo dentro del propio reactor, en un dispositivo llamado envoltura regeneradora. No obstante, el control del T no es una tarea sencilla. Las propiedades difusivas de los isótopos del H son enormes, lo cual les permite permear masas sólidas. Hoy en día sólo hay una herramienta validada y aceptada por ITER para simular el complejo fenómeno que representa esta permeación pero, desafortunadamente, está limitada a geometrías 1D. Esto le hace poco adecuada para simular la permeación en las intrincadas geometrías presentes en las envolturas regeneradoras. El desarrollo de una herramienta capaz de simular este fenómeno en geometrías 2D/3D es una necesidad real para el diseño y dimensionamiento de numerosos sistemas en un reactor de fusión. Este artículo presenta los esfuerzos hechos por desarrollar la primera piedra de una herramienta capaz de satisfacer esta necesidad.

  • English

    One of the most important challenges for fusion technology is the fuel supply, since the foreseen reaction for the first generation of fusion reactors consumes tritium (T). The solution proposed is to produce T inside the fusion reactor facility in a device called breeding blanket. However, T control is not an easy task. Diffusive properties of H isotopes are huge, making them able to permeate solid bulks. Nowadays, there is only one validated and ITER QA pedigree qualified tool for simulate this complex phenomenon; but unfortunately, it is a 1D code. This feature makes it inadequate for the intricate geometries present in the breeding blanket concepts. The development of a tool able to simulate this phenomenon in 2D/3D geometries is a real need for the design and sizing of many systems in a fusion reactor. This paper presents the efforts made to develop the first step of a tool able to satisfy this need.