LNF:Iones ligeros y radiación en materiales para fusión (IONFUS V)
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LNF - Nationally funded project
Title: Iones ligeros y radiación en materiales para fusión (IONFUS V)
Reference: PID2019-105325RB-C31
Area/subarea: Energía y Transporte / Energía
Principal Investigator(s): Rafael Vila Vazquez
Project type: Proyecto coordinado desde el Ciemat con las universidades Carlos III y Politécnica de Madrid
Start-end dates: 01/06/2020 - 31/08/2023
Financing granted (direct costs): - €
Description of the project
A continuación, se describen los resultados más relevantes obtenidos dentro del proyecto.
- Breeder Blankets: Se han producido grandes avances en la fabricación de materiales y recubrimientos para el breeder. Por el momento los recubrimientos óptimos son los del SiC que presentan una buena resistencia a corrosión, a ciclado térmico y a irradiación. Los resultados obtenidos desbancan al Al2O3, propuesta actual en ITER, y nos han abierto las puertas a la participación conjunta en diversos proyectos europeos liderando algunas de sus tareas. En paralelo, se ha estudiado la compatibilidad química frente al Li de aceros ferríticos-ODS, producidos por una nueva ruta basada en el método GARS, aleaciones de cobre ODS, producidos dentro del proyecto. El CuCrZr por fabricación aditiva con fundido láser presenta excelentes propiedades.
- A nivel tecnológico, se ha hecho un diseño conceptual de un manto cerámico capaz de variar la producción de tritio a voluntad, lo que resulta un avance espectacular para las plantas de fusión.
- Aislantes para diagnósticos de fusión: Se ha medido la transmisión óptica (%T) y pérdidas dieléctricas de materiales aislantes irradiados con neutrones a dosis mayores que las existentes (hasta 1025 n/m2). La sílice amorfa ha resultado ser excelente como ventana óptica de diagnósticos y el Al2O3 como dieléctrico de potencia. Se han montado 2 sistemas experimentales para medir %T bajo radiación ɣ variable. Gracias a ello seguimos liderando el proyecto europeo en este campo.
- Plasma facing materials (PFMs): Se han utilizado herramientas experimentales y computacionales para el testeo y desarrollo de materiales alternativos para PFMs basados en nanoestructuras. Los resultados muestran las ventanas operacionales en las que estos materiales presentan mejores propiedades que el W masivo, tradicionalmente propuesto como PFM.
- Técnicas experimentales avanzadas: El esfuerzo en desarrollo ha permitido poder montar técnicas como la irradiación de metales bajo tensión/deformación, para obtener datos más representativos de daño en operación. También una cuantificación de la técnica SIMS mediante patrones ad-hoc.
- Simulación: Amplio trabajo complementario a experimentos que ha generado códigos nuevos de cálculo tanto de excitación electrónica (QUEBEC) como neutrónica/iónica, permitiendo aumentar la velocidad de cómputo y/o abordar problemas mucho más complejos como la interacción de defectos generados por radiación con un campo elástico expandiendo el campo a simulaciones más realistas.
- Finalmente, es importante destacar que la sinergia entre grupos ha permitido desarrollar métodos de diagnóstico y materiales novedosos, lo que ha favorecido la posición de liderazgo española en determinadas tareas en el ámbito de la fusión nuclear.