Descripción del proyecto
EL PROYECTO PROPONE EL ESTUDIO INTEGRATIVO DE DISPOSICIONES ESTRUCTURALES DE STELLARATOR DOTADAS DE GEOMETRIA APROPIADA, PARA PERMITIR COMPONENTES DE DENTRO DE LA CAMARA DE VACIO 'IN-VESSEL' (IVC) INNOVADORES (GEOMETRICAMENTE SIMPLIFICADOS, MAS FACILES DE FABRICAR, DE ALTA POTENCIA) PARA LOGRAR REACTORES STELLARATOR DE ALTO CAMPO COHERENTES Y FACTIBLES. ASI, CONSIGUIENDO DISEÑOS DE REACTORES DE FUSION COMERCIALMENTE MAS ATRACTIVOS PARA LA PRODUCCION DE ENERGIA. EL TERMINO 'DISPOSICIONES ESTRUCTURALES' INCLUYE: LA DISTRIBUCION Y EL TAMAÑO DE LAS ABERTURAS PARA EL ACCESO DENTRO DE LA CAMARA, LA DISTRIBUCION DE LAS BOBINAS Y LA GEOMETRIA DE SUS SOPORTES MECANICOS, Y LA UBICACION DE LOS IVCS.ES CONOCIDO QUE LA POTENCIA DE UN FUTURO REACTOR DE FUSION ESCALARA CON LA CUARTA POTENCIA DEL CAMPO MAGNETICO, PERMITIENDO UNA ALTA DENSIDAD DE POTENCIA DE FUSION Y REACTORES MAS ATRACTIVOS. CIERTAMENTE, TOKAMAKS DE CAMPO ALTO EXPERIMENTALES EXISTEN Y REACTORES FUERON DISEÑADOS (P.EJ. LINEA ALCATOR; ARC 2015), MIENTRAS QUE PARA STELLARATORS ES UNA LINEA RELATIVAMENTE RECIENTE (AIS & I-ASTER, QUERAL 2010/18). PESE A LAS VENTAJAS, LA ALTA DENSIDAD (SUPERFICIAL) DE POTENCIA ORIGINA TRES PROBLEMAS ESENCIALES: DAÑO NEUTRONICO RAPIDO EN LOS IVC (ACTIVADOS Y QUE REQUIEREN REEMPLAZO Y ALMACENAMIENTO), MANTENIMIENTO REMOTO MAS FRECUENTE DE LOS IVC (~TIEMPO DE PARADA) Y DIFICIL EXTRACCION DE LA ENERGIA.LOS TRABAJOS ANTERIORES SOBRE ESTRUCTURAS DE STELLARATORS (P.EJ. QUERAL RINCON, IEEE TRANS. PLASMA SCI. 48 2020), DISTRIBUCIONES DE BOBINAS (P.EJ. UST_1 QUERAL FUS. ENG. DES.,FED, 2016), REACTORES DE ALTO CAMPO EN IGNICION (P.EJ. QUERAL, J. DE FUS. ENERGY 37 2018) Y FABRICACION AVANZADA (VARIAS PUBLICACIONES) REALIZADOS EN LOS PLANES ESTATALES DE I+D 2015 Y 2018; Y OTROS TRABAJOS REALIZADOS POR EL EQUIPO DE INVESTIGACION EN IVCS (P.EJ. FERNANDEZ FED 155 2020), METALES LIQUIDOS PARA 1ª PARED (DE CASTRO 2021), DISEÑO DE TOKAMAKS (P.EJ. JT-60SA RINCON FED 2011) Y MANTENIMIENTO REMOTO (DEMO, ITER, IFMIF), JUNTO CON INVESTIGACIONES ANTERIORES EN EL CAMPO, SON EL PUNTO DE PARTIDA PARA EMPRENDER DE MANERA REALISTA EL ESTUDIO.EN RELACION CON TALES PROBLEMAS, OPORTUNIDADES Y ANTECEDENTES, EL PROYECTO CONJETURA SI UNA DISPOSICION ESTRUCTURAL APROPIADA DE STELLARATOR PUEDE FACILITAR IVCS MAS SATISFACTORIOS, Y PERSIGUE LOS OBJETIVOS: I) ESTUDIO Y DISEÑO CONCEPTUAL DE DISPOSICIONES ESTRUCTURALES MEJORADAS, QUE COMPRENDE: A) ENCONTRAR DISTRIBUCIONES DE BOBINAS MEJORADAS PARA OBTENER ABERTURAS ADECUADAS PARA UN REEMPLAZO SIMPLE Y RAPIDO DE IVCS, Y PERMITIR IVCS GEOMETRICAMENTE SIMPLIFICADOS, B) INVESTIGAR IVCS GEOMETRICAMENTE SIMPLIFICADOS Y MATERIALES ADECUADOS PARA UNA FABRICACION AVANZADA DE IVCS MAS SENCILLA, QUE ES ESENCIAL DEBIDO A SU REEMPLAZO FRECUENTE, Y, C) SELECCION DE SISTEMA ADECUADO DE ALTA POTENCIA PARA LA PARED DEL IVC, II) VALIDACION EXPERIMENTAL DE LA SELECCIONADA MEJOR DISPOSICION MEDIANTE PRUEBAS DE FABRICACION (FUNDICION AVANZADA O FABRICACION ADITIVA) DEL IVC SIMPLIFICADO ESCALADO Y DE LOS COMPONENTES CIRCUNDANTES.LOS RESULTADOS DEL PROYECTO CONTRIBUIRAN AL PROGRAMA EU DE FUSION, QUE TIENE COMO OBJETIVO LLEVAR LA LINEA STELLARATOR A LA MADUREZ, EXPANDIR UN CAMPO DE INVESTIGACION CASI INEXPLORADO, CONTRIBUIR DE MANERA IMPORTANTE A AVANZAR MAS RAPIDO HACIA UN POTENTE SISTEMA DE ENERGIA NO-INTERMITENTE PARA LAS NECESIDADES DE LA SOCIEDAD, Y TAMBIEN GENERAR APLICACIONES EXTERNAS AL CAMPO DE LA FUSION, COMO LA FABRICACION AVANZADA DE GRANDES COMPONENTES. OBINAS\FUSION\STELLARATOR\ENSAMBLAJE CONGRUENTE\ALTO CAMPO\FABRICACION\MANTO\ABERTURA