Conception du blindage intérieur de la colonne centrale d'un tokamak pour le réacteur de fusion STEP

contexte et enjeux

Assystem a été choisi pour prendre en charge le design du blindage intérieur de la colonne centrale du tokamak du réacteur de fusion STEP (Spherical Tokamak for Energy Production).  Pour cela, les équipes ont réalisé une analyse neutronique intégrée, des calculs de blindage et une analyse thermo-structurale.

Les nouveaux matériaux nécessaires pour atteindre le niveau de blindage requis dans un espace confiné ont été les principaux facteurs à prendre en considération pour la conception de la colonne. Les ingénieurs d'Assystem en charge de la conception et ceux assurant les études et analyses ont travaillé en étroite collaboration pour optimiser l'équilibre entre les performances du blindage et la facilité de fabrication et d'assemblage.

La fabrication du blindage a nécessité l'intégration de canaux de refroidissement actifs permettant d’évacuer la chaleur importante générée par le fonctionnement du dispositif de fusion, tout en maintenant les performances du matériau de blindage.

Assystem a également conçu un prototype de bouclier à petite échelle pour tester le concept proposé.

Missions

  • Analyses neutronique et thermo-structurale intégrées
  • Design par analyse et optimisation de la conception
  • Avant-projet sommaire (APS) du blindage contre les rayonnements
  • Avant-projet détaillé (APD) du blindage contre les rayonnements
  • Conception du système de refroidissement actif
  • Conception d'un prototype d'essai à petite échelle

Bénéfices client

La conception d'un blindage efficace prenant en compte les contraintes d'espace du tokamak STEP est un défi majeur de faisabilité et de coût pour le projet.

  • Assystem a travaillé en étroite collaboration avec le client pour garantir des performances optimisées en matière de perte de chaleur, d'absorption de neutrons et d'intégrité structurelle.
  • L’assemblage du bouclier a été facilité grâce à une approche innovante du design de fabrication, évitant des "chemins de lumière" générateurs de performance de blindage inférieure.

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