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SFCM 10/11: 8 MATERIALES PARA LOS FUTUROS REACTORES DE FUSIÓN: AVANCES TECNOLÓGICOS

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Uploaded on Feb 3, 2011

MATERIALES PARA LOS FUTUROS REACTORES DE FUSIÓN: AVANCES TECNOLÓGICOS PILAR FERNÁNDEZ UNIDAD DE MATERIALES DE FUSIÓN. CIEMAT, ESPAÑA

La fusión nuclear por confinamiento magnético se presenta en el siglo XXI como una solución viable a largo plazo para la obtención de energía masiva, segura e inagotable. Actualmente se encuentra en la fase de demostración tecnológica, aceptada ya su viabilidad científica. Uno de los principales retos tecnológicos a resolver es la selección y/o desarrollo de materiales altamente resistentes a las severas condiciones de operación previstas: neutrones de hasta 14 MeV de energía, productos de transmutación (principalmente H y He) y elevadas temperaturas. El conjunto de materiales necesarios se puede clasificar en tres grandes bloques: materiales que ven directamente el plasma (primera pared y divertor), materiales funcionales (sistemas de calentamiento y diagnósticos del plasma) y finalmente los materiales estructurales, de especial relevancia, ya que son los que limitarán la ventana operacional del reactor.

La evolución microestructural de los materiales en un ambiente de fusión puede engendrar degradación de las propiedades físicas, tales como, la conductividad térmica y eléctrica al igual que la degradación de las propiedades mecánicas debido a una fragilización causada por endurecimiento del material durante su irradiación. Además, la formación de átomos de gas puede originar "swelling" macroscópico, causando una pérdida de estabilidad dimensional. Son estos factores, los principalmente limitantes a la hora de seleccionar los materiales candidatos para su aplicación en fusión. Por otro lado, además de una buena resistencia al daño por irradiación, los materiales de fusión deben presentar buena compatibilidad con el refrigerante y con otros materiales, gran capacidad de soportar altas tensiones térmicas, fácil fabricación a un coste razonable y cumplir con los criterios de baja activación o activación reducida. Por estos motivos, es necesario conocer a priori el comportamiento de los materiales candidatos para que el diseño del futuro reactor de fusión sea fiable.

En este seminario se presentarán los principales avances tecnológicos en el grupo de materiales de fusión del Ciemat en los últimos años y las líneas actuales de investigación en Fusión.
eminarios Internacionales de Fronteras de la Ciencia de Materiales Aula de Seminarios Departamento de Ciencia de Materiales E. T. S. de Ingenieros de Caminos, UPM C/ Profesor Aranguren s.n. 28040 Madrid Para más información contactar con: Dr. José Ygnacio Pastor (+34) 913 366 684. jypastor@mater.upm.es Vídeo Realizado por el Gabinete de Tele-Educación de la Universidad Politécnica de Madrid, grabado por el departamento ciencia de los materiales.

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