Livre blanc du Tritium & bilan des rejets de tritium pour les INB

137 Detritiation Systems at ITER 1 Introduction ITER is the first fusion machine fully designed for operation with equi- molar deuterium-tritium mixtures. The Tokamak vessel will be fuelled through Gas Puffing and Pellet Injection; the Neutral Beam heating sys- tem will use deuterium or protium 1 . Employing deuterium and tritium as fusion fuels has quite a number of consequences. First of all it will cause alpha heating of the plasma and the fusion reaction will eventually provide energy. Furthermore, due to the small burn-up fraction in the vacuum vessel, a closed deuterium-tritium loop is required along with the auxiliary systems necessary for safe handling of tritium. Multiple barriers are essential for the confinement of tritiumwithin its respective processing components, and Atmosphere and Vent Detritiation Systems are crucial elements in the concept. A chemical plant - the ITER Tritium Plant - is needed for deuterium-tritium fuel processing. 2 The ITER Deuterium-Tritium Fuel Cycle A simplified block diagram of the ITER Fuel Cycle is given in Figure 1. The systems are designed to process considerable and unprecedented deuterium-tritium flow rates with high flexibility and reliability. High decontamination factors for effluent and release streams and low tritium inventories in all systems are needed to minimize emissions. Already at the level of a simple block diagram it becomes obvious that the Fuel Cycle systems are strongly interlinked. 1 Introduction ITER est la première machine de fusion entièrement conçue pour fonctionner avec des mélanges deutérium-tritium (D‑T) équimolaires. La chambre à vide du Tokamak sera alimentée en combustible par ces mélanges sous forme d’injection de gaz et d’injection de glaçons, le système de chauffage par faisceau de neutres (d‘atomes neutres) utilisera du deutérium ou du protium 1 . L’usage du deutérium et du tritium comme combustible de fusion im- plique un certain nombre de conséquences. En premier lieu, les parti- cules alpha produites par la réaction de fusion contriburont au chauf- fage du plasma et la réaction de fusion en soi aboutira évidemment à une production d’énergie. Par ailleurs et en raison du faible taux de combustion dans la chambre à vide, il faut mettre en place une boucle deutérium-tritium fermée parallèlement aux systèmes auxiliaires requis pour manipuler le tritium en toute sécurité. Il est donc indispensable de mettre en place plusieurs barrières pour confiner le tritium dans les différents composants du procédé de traitement et les systèmes de dé- tritiation de l’atmosphère et de la ventilation sont des éléments essentiels du concept. Le résultat est une installation chimique, le bâtiment tritium ITER, qui est prévu pour cet ensemble de traitement du combustible deutérium-tritium. 2 Le cycle du combustible deutérium-tritium d’ITER La figure 1 présente un schéma de principe simplifié du cycle du com- bustible d’ITER. Les systèmes sont conçus pour traiter avec souplesse et fiabilité des débits considérables de deutérium-tritium, sans précédent à ce jour. Pour minimiser les émissions, il faut à la fois des facteurs de décontamination élevés sur les acheminements des effluents et de rejets, ainsi que de faibles inventaires de tritium dans tous les systèmes. Dès le stade du schéma de principe, on constate que les systèmes du cycle du combustible sont étroitement liés les uns aux autres. Detritiation Systems at ITER Les systèmes de détritiation d’ITER Manfred Glugla, Head of Fuel Cycle Engineering Division - ITER 1 The term protium is used to specifically refer to the lightest hydrogen isotope. 1 Le terme protium désigne spécifiquement l’isotope le plus léger de l’hydrogène. 2 CHAPITRE

RkJQdWJsaXNoZXIy NjQ0NzU=