RIPER: Sistema para medir permeación en materiales
Dada la importancia que tiene evaluar la permeación de los materiales candidatos para los mantos regeneradores de tritio, en condiciones cercanas a las del reactor de fusión, fue necesario la construcción de una instalación que fuese capaz de realizarlo. En este sentido el Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT diseñó una instalación para ello.
Esta instalación consta principalmente de un sistema de permeación unido al acelerador de electrones. Está compuesto por diferentes partes:
– La cámara de permeación. Tiene dos cavidades: la celda de gas donde se introduce el deuterio a presión controlada y la celda de vacío frente a la línea del haz del acelerador.
– El horno interno. Consiste en un horno con un resorte dentro de la celda ubicado directamente sobre la superficie de la muestra durante el ensayo de permeación. La temperatura de la muestra se mide con un termopar soldado en la cara posterior de la muestra. Se fue modificando hasta que fue capaz de medir permeación hasta 500ºC.
Montaje de la cámara de permeación
Este sistema está acoplado al acelerador de electrones. El sistema de vacío está formado por diferentes bombas. Además, hay una camisa de vacío que rodea las dos cavidades de la cámara de permeación y la muestra.
Sistema de permeación acoplado al acelerador
El sistema fue probado con diferentes muestras cuya permeación fuese conocida y publicada en la literatura para después ser probado durante irradiación con muestras de materiales candidatos para los mantos regeneradores de tritio. La instalación permite estudiar la permeación de deuterio o hidrógeno para diferentes materiales, durante irradiación de electrones en un amplio rango de temperaturas y a diferentes presiones de gas.
Toda la descripción del sistema RIPER, su puesta en marcha y acondicionamiento ha sido la publicación de un artículo en Fusion engineering and design:
- P. Muñoz, M. Malo, A. Moroño, I. García-Cortés and S. Cabrera. RIPER: An irradiation facility to test Radiation Induced Permeation and Release of deuterium for fusion blanket materials. Fusion engineering and design. Fusion Engineering and Design 145 (2019) 66–71.
https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2019.05.004