Con el objetivo de reproducir las mismas condiciones de radiación duras del interior de un reactor de fusión, es necesario construir una fuente de neutrones específica basada en la reacción nuclear que se produce entre núcleos de deuterio y litio. El diseño conceptual de una planta de irradiación con estas características se remonta a los años 90 y ha ido evolucionando en un entorno internacional bajo el nombre IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility). Esta planta se considera clave para poder diseñar DEMO en base no solo a la información obtenida en ITER sino también en base la información obtenida sobre el comportamiento de los materiales bajo la radiación neutrónica esperada. IFMIF forma parte de los programas internacionales para la consecución de la Fusión como fuente de energía.
Más información: IFMIF (en inglés).
IFMIF/EVEDA
En la actualidad, y desde la firma del acuerdo «Broader Approach« en 2007, se está ejecutando el proyecto IFMIF/EVEDA (IFMIF Engineering Validation and Engineering Design Activities) que pretende demostrar la viabilidad técnica del gran proyecto IFMIF. El proyecto IFMIF/EVEDA esta subdividido en 4 subproyectos:
- El diseño de ingeniería de IFMIF
- Actividades de Validación en el Sistema del Lazo de Litio
- Actividades de Validación en los Sistemas del área de irradiación
- Actividades de Validación para el Sistema de Aceleradores
Los tres primeros subproyectos han finalizado satisfactoriamente quedando pendiente de finalizar el último que consiste en la construcción de un acelerador prototipo similar a los de IFMIF (LIPAc por Linear IFMIF Prototype Accelerator) pero alcanzando solo una energía de 9 MeV. Los problemas asociados a la alta carga espacial son mayores a menor energía y por lo tanto las mayores dificultades estarían superadas con la construcción y operación de este acelerador.
La participación del LNF en el proyecto LIPAc consiste en el diseño de ingeniería y construcción de diversos sub-sistemas y diagnósticos, como son:
- El diseño de ingeniería y construcción del Bloque de Parada («Beam Dump») del haz de deuterones de 9 MeV.
- El diseño de ingeniería de la línea de Transporte de Haz de Alta Energía (HEBT).
- El diseño de ingeniería y construcción del subsistema de Transporte de Haz de Media Energía (MEBT) y sus sistemas de diagnóstico.
- El diseño de ingeniería y construcción de los solenoides del criomódulo.
- El diseño de ingeniería y construcción del sistema de Radio Frecuencia de Alta Potencia. El LNF cuenta con un Laboratorio de Radiofrecuencia de alta potencia (compartido con la empresa Indra).
El LNF ha participado además de manera muy importante en el primero de estos subproyectos siendo su director el responsable del subproyecto y participando en varias de las áreas técnicas:
- Diseño del módulo de validación de breeders líquidos
- Coordinación de actividades de los estudios de disponibilidad
- Coordinación de las actividades de seguridad en el sistema de aceleradores
Y el diseño de los sistemas de los que el LNF es responsable en el subproyecto LIPAc.
Más información: IFMIF-EVEDA (en inglés).
IFMIF/DONES
La pronta construcción de un «Early DEMO» ha impuesto cierta urgencia en la construcción de una planta de irradiación con neutrones. Se decidió entonces en el marco Europeo el diseño y construcción de una planta que fuera capaz de generar ese nivel de daño tan rápidamente como fuera posible. Se abrió un periodo de discusión para determinar cuál debería ser la así llamada Early Neutron Source (ENS). A propuesta del Laboratorio Nacional de Fusión se decidió que la ENS fuera DONES (DEMO-Oriented Neutron Source) que consiste básicamente en una simplificación de IFMIF. En la actualidad el diseño de la ENS es uno de los Paquetes de Trabajo de EUROfusion.
Más información: IFMIF-DONES (en inglés).