Der Bau einer Testanlage für Fusionsmaterialien ist im Gange

Der Baubeginn für tDie International Fusion Materials Irradiation Facility – Demoorientierte Neutronenquelle (IFMIF-DONES)-Projekt in Granada, Spanien, markiert einen bedeutenden Meilenstein. Diese wichtige Anlage wird eine entscheidende Rolle bei der Untersuchung von Materialien spielen, die für zukünftige Fusionsreaktoren vorgesehen sind.

Im Zusammenhang mit der Fusionsenergie führt der Prozess der Deuterium-Tritium-Fusionsreaktionen, wie er für den International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) und nachfolgende Demonstrationskraftwerke (DEMOs) geplant ist, zu einer Verschlechterung von Materialien aufgrund von Transmutation. Um die Eignung von Materialien für DEMOs sicherzustellen, ist die Nachbildung von Fusionsbedingungen für Materialtests erforderlich. Hier kommen Neutronenquellen ins Spiel.

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Das IFMIF-DONES-Projekt zielt darauf ab, DEMO-ähnliche Bedingungen für potenzielle Strukturmaterialien zu reproduzieren. Mithilfe eines Teilchenbeschleunigers wird IFMIF-DONES einen kontinuierlichen Deuteronstrahl (D+) erzeugen, der auf ein Ziel gerichtet ist, das aus einem flüssigen Lithiumvorhang besteht. Durch die Wechselwirkung zwischen Deuterium und Lithium werden freie Neutronen erzeugt, was den projizierten Neutronenfluss und die erwartete Dauer im europäischen DEMO simuliert. Das Hochfluss-Testmodul, das sich hinter dem Lithium-Target befindet, wird Kapseln mit Materialproben für Tests der Neutronenbestrahlung enthalten.

Eine der Hauptfunktionen der IFMIF-DONES-Anlage wird die Bewertung von EUROFER sein, der Stahllegierung mit reduzierter Aktivierung, die für die Verwendung als erste Wandkonstruktionsmaterial von DEMO vorgesehen ist, wie IFMIF-DONES-Direktor Angel Ibarra betonte. „Die Durchführung dieser Experimente in einer fusionsähnlichen Umgebung ist von entscheidender Bedeutung, um dieses Material für Europas DEMO zu validieren. Wir werden zahlreiche Proben von EUROFER und EUROFER-ähnlichen Legierungen unter verschiedenen Neutronen- und Wärmeflussbedingungen untersuchen, um ihre mechanischen Eigenschaften umfassend zu verstehen.“

Die IFMIF-DONES-Initiative stellt den Höhepunkt von über einem Jahrzehnt vorbereitender Arbeit im Rahmen des IFMIF-EVEDA-Projekts (Engineering Design & Engineering Validation Activities) dar, einer Gemeinschaftsinitiative zwischen Europa und Japan mit dem Ziel, das ITER-Projekt zu ergänzen und die allgemeine Fusionsentwicklung voranzutreiben.

Spanien leitet zusammen mit Kroatien das IFMIF-DONES-Projekt. Spanien trägt 50 % der Baukosten und 10 % der Betriebskosten, Kroatien trägt jeweils 5 %.

Die Bauphase der IFMIF-DONES-Anlage wird voraussichtlich etwa 10 Jahre dauern, gefolgt von einer wissenschaftlichen und technologischen Nutzungsdauer von mindestens 30 Jahren. Sobald es in Betrieb ist, wird es eine entscheidende Datenbank über fusionsähnliche Neutronenbestrahlungseffekte auf Materialien erstellen, die für DEMOs erforderlich sind und als Referenz für die Strahlungsreaktion von Materialien dienen.

Spaniens amtierender Ministerpräsident Pedro Sánchez betonte die erheblichen Chancen, die sich aus der Unterbringung des Teilchenbeschleunigers IFMIF-DONES ergeben. Er betonte, dass die Entwicklung des Projekts erhebliche Einnahmen von über 6 Milliarden Euro generieren und jährlich etwa 54,000 Arbeitsplätze in Spanien schaffen würde. Der Bau von IFMIF-DONES ist ein grundlegendes Element des europäischen Fahrplans zur Gewinnung von Strom aus Fusionsenergie und unterstreicht seine zentrale Rolle bei der Suche nach nachhaltigen und hochproduktiven Energiequellen.