Récemment, l'équipe de l'Institut de recherche en physique nucléaire du Sud-Ouest de la China National Nuclear Corporation (CNNC) a réalisé d'importants progrès dans le domaine des technologies de traitement des parois du réacteur expérimental thermonucléaire international (ITER) : elle a non seulement réussi l'évaluation finale de conception supplémentaire (Delta FDR) du projet d'électrodes permanentes du système de nettoyage par décharge luminescente (GDC), mais a également remporté, en tant que chef de file et en collaboration avec CNNC 23, l'appel d'offres et signé en France le contrat de conception et de fabrication du système de boruration et du système d'alimentation en gaz du spectromètre à rayons X (XRCS). Cela marque une nouvelle extension des compétences de l'équipe chinoise dans les technologies clés de traitement des parois de l'installation ITER, élargissant son champ d'activité du nettoyage par décharge luminescente à la boruration des parois, réalisant ainsi une chaîne technologique complète allant de l'élimination des impuretés au prétraitement des surfaces, ce qui fournira un soutien essentiel au fonctionnement de la première paroi entièrement en tungstène d'ITER.
Ces deux missions sont directement liées à la modification stratégique de conception décidée par ITER en 2023, remplaçant la première paroi de béryllium métallique par du tungstène métallique. Bien que le tungstène résiste aux températures élevées, les impuretés qu'il libère peuvent gravement polluer le plasma, en particulier pendant la phase sensible du démarrage de la décharge, où même des traces d'impuretés peuvent provoquer une perte de contrôle du rayonnement énergétique. Agissant comme un « puissant aspirateur » dans la chambre à vide d'ITER, le système GDC dont l'équipe chinoise est responsable génère un plasma froid par décharge luminescente, bombardant et éliminant les gaz résiduels et les impuretés adsorbés sur les parois. Cette évaluation spéciale Delta FDR a permis de surmonter les difficultés de fabricabilité des électrodes dans un espace complexe, levant ainsi le dernier obstacle au passage du système GDC de la conception à la fabrication industrielle.
Parallèlement, le système de boruration récemment remporté joue le rôle de « revêtement de surface » de précision. Face aux risques d'impuretés liés à la paroi entièrement en tungstène, ce système, grâce à un dépôt assisté par décharge luminescente, applique sur toutes les surfaces face au plasma un film de bore d'une épaisseur de seulement 10 à 100 nanomètres. Ce film de bore à faible numéro atomique agit d'une part comme une barrière physique, inhibant efficacement la pulvérisation et la libération des impuretés de tungstène à numéro atomique élevé, et d'autre part, comme une éponge, capturant et « absorbant » efficacement les impuretés d'oxygène et de carbone s'échappant des parois, empêchant leur entrée dans le cœur du plasma et le refroidissement par rayonnement. Il convient de noter que la conception de ce système de boruration intégrera les enseignements des essais menés sur plusieurs tokamaks existants, sera appliquée pour la première fois à l'installation à grande échelle d'ITER, et sera compatible avec le futur environnement de fonctionnement contenant du tritium, garantissant ainsi le fonctionnement expérimental de l'installation ITER.
Conformément aux termes du contrat, le consortium assumera l'ensemble du cycle de la mission, de la conception détaillée à la fabrication des équipements et à l'installation sur site, démontrant pleinement la capacité globale de l'équipe chinoise en matière d'intégration de systèmes complexes d'ingénierie de fusion.
Lors d'un échange avec l'équipe chinoise, Luo Delong, directeur général adjoint de l'organisation ITER, a vivement salué la progression coordonnée des projets GDC et de boruration. À l'étape suivante, l'équipe chinoise suivra strictement le plan général d'ITER, réalisera avec une haute qualité la fabrication et la livraison des électrodes GDC ainsi que les objectifs des nouvelles étapes contractuelles, et continuera d'apporter la sagesse et la force chinoises au développement international de l'énergie de fusion grâce à une solide expertise technique et une pratique d'ingénierie exceptionnelle.