Présentation du tokamak ITER
Tokamak ITER
Source, batirama
Chambre à vide
« La chambre à vide a pour fonction essentielle de contenir le plasma
chaud. Pour cela, elle forme une enceinte étanche dans laquelle un
vide très poussé, de l'ordre de 10-7
Pa [1.10-12
bar], permet d'assurer un niveau très faible d'impu-retés dans le
plasma » [1].
Enceinte en acier inoxy-dable, « large de 19 mètres, haute de 11, présentant un rayon de 6 mètres, la chambre à vide pèse 5 200 tonnes » [2].
Couverture
« La
chambre à vide sera équipée de modules de couverture,
remplaçables, qui seront constitués de matériaux absorbant la
puissance thermique émise par le plasma et les neutrons générés
par les réactions de fusion » [1].
Elle est constituée de « 440 modules » ; « Chaque module mesure 1 x 1,5 mètre et pèse jusqu'à 4,6 tonnes. Il en existe quelque 180 variantes (en fonction de l'emplacement du module au sein de la chambre à vide) ». « La couverture est l'un des composants d'ITER les plus critiques et les plus délicats à réaliser du point de vue technique car elle se trouve, tout comme le divertor, directement positionnée face au plasma chaud. En raison de ses propriétés physiques exceptionnelles (il contamine peu le plasma et retient peu l'hydrogène), on a choisi le béryllium comme matériau de revêtement de la première paroi. Le bouclier sera constitué d'inox et de cuivre à haute résistance » [2].
Divertor
Un dispositif dit "divertor" est disposé à la base de la
chambre à vide. Il a pour fonction d'extraire une partie de la
puissance, les impuretés et les "cendres" générées par
la fusion sous forme de noyaux d’hélium [rayonnement alpha] » [1].
« Chacune des 54 “cassettes” du divertor est constituée d'une structure en acier inoxydable et de trois éléments, ou “cibles”, positionnés face au plasma » : « le tungstène (W), un métal hautement réfractaire, a été choisi comme matériau de surface (...). Les 54 cassettes (10 tonnes chacune) seront installées — et également remplacées au moins une fois au cours de la phase opérationnelle d'ITER — par des outils de télémanipulation spécialement conçus pour le programme » [2].
Aimants
« Le
plasma de deutérium - tritium sera confiné à l’intérieur d’ITER
grâce aux champs magnétiques générés par des bobines
supraconductrices, placées à l’extérieur de la chambre à
vide » [1]
« 10 000 tonnes de systèmes supraconducteurs (dont l'énergie magnétique totale est de 51 Gigajoules) généreront le champ magnétique qui créera, confinera et modèlera le plasma. Fabriqués en niobium-étain (Nb3Sn) ou niobium-titane (Nb-Ti), les électroaimants deviennent supraconducteurs lorsqu'ils sont refroidis à très basse température. La température de fonctionnement pour les aimants d'ITER est de -269 °C (4°K) » [2].
Cryostat
« L’ensemble
du Tokamak sera enfermé dans un cryostat avec des écrans thermiques
placés entre les composants à haute température et les bobines
supraconductrices à très basse température. Cet ensemble permet de
maintenir les aimants à très basse température » [1].
« Mesurant presque 30 mètres de haut et autant de diamètre, le cryostat a été dimensionné par rapport aux très grands éléments qu'il entoure, dont les bobines de champ poloïdal. Fabriquée à partir de 3 850 tonnes d'acier, la base du cryostat (1 250 tonnes) sera l'élément le plus lourd de la machine ITER » [2].
[1] ITER - Demande d’autorisation de création - Pièce 2 : Description de l’installation - Iter Organization, 2011
[2] Qu’est-ce qu’un tokamak ? https://www.iter.org/fr/mach/tokamak
ITER Organization (IO)
L'Organisation internationale ITER pour l'énergie de fusion (Organisation ITER ou, en anglais, ITER Organization) est une organisation intergouvernementale établie par un accord international conclu par sept parties qui en sont les Membres : la République Populaire de Chine, la Communauté européenne de l'énergie atomique (EURATOM), la République d'Inde, le Japon, la République de Corée, la Fédération de Russie et les États-Unis d'Amérique » [https://www.iter.org/fr/legal/status].
« L'Europe assume la plus grande partie du coût de construction de l'installation (45,6 %) ; la part restante est assumée de manière égale par la Chine, l'Inde, le Japon, la Corée, la Russie et les États-Unis (9,1 % chacun).