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DEMODEMO (central eléctrica de DEMOstración) es un reactor de fusión propuesto más allá del reactor de fusión nuclear experimental ITER. Los objetivos de DEMO son normalmente entendidos como un paso intermedio entre ITER y un "primer acercamiento" a un reactor comercial de fusión. Mientras no hay consenso internacional claro en el alcance o los parámetros exactos, dichos parámetros son a menudo utilizados como línea base para estudios de diseño: DEMO tendría que producir al menos 2 gigavatios de poder de fusión de forma continua, y tendría que producir 25 veces más energía que la introducida en él para operar. Un diseño de DEMO entre 2 y 4 gigavatios de producción térmica estaría a la altura de una estación potencia eléctrica moderna. [1] Para conseguir sus objetivos, DEMO tiene que tener unas dimensiones lineales aproximadamente 15% más grandes que ITER, y una densidad de plasma aproximadamente 30% más grande. Como prototipo de reactor de fusión comercial, una predicción optimista reza que DEMO podría producir energía de fusión para 2033. Está estimado que los reactores de fusión comerciales subsiguientes podrían ser construidos invirtiendo un cuarto del coste de DEMO.[2][3] Hoja de rutaLa siguiente hoja de ruta fue presentada en la Conferencia de Energía de Fusión en 2004 por Christopher Llewellyn Smith:
En 2012 La Agencia Europea de Fusión (EFDA por sus siglas en inglés) presentó una hoja de ruta hacia una planta de fusión comercial con un plan que muestra las dependencias de DEMO con las actividades de ITER e IFMIF.[4]
Esta hoja de ruta de 2012 estaba pensada para ser actualizada en 2015 y 2019, pero EFDA fue reemplazada por la FusionForEnergy (F4E).: 49 Diseño técnico Cuándo el deuterio fusiona con el tritio los dos núcleos juntos forman, desde un estado resonante, un núcleo de helio (una partícula alfa) y un neutrón de energía alta. D + T → He + 10n + 17.6 MeV DEMO será construido una vez se hayan solucionado los muchos problemas de ingeniería en los reactores de fusión actuales. Estos problemas incluyen: confinamiento del combustible en forma de plasma a altas temperaturas, manteniendo una suficiente densidad de iones reactivos, y capturando los neutrones de alta energía de la reacción sin fundir las paredes del reactor.
Una vez la fusión ha empezado, neutrones de alta energía a alrededor de 160 000 000 000 kelvin serán emitidos fuera del plasma junto con rayos X, sin ser afectados por los fuertes campos magnéticos. Como los neutrones reciben la mayoría de la energía de la fusión, serán la fuente principal de producción de energía térmica del reactor. El producto de helio caliente a aproximadamente 40 000 000 000 kelvin se usará (temporalmente) para calentar el plasma, y tiene que reducir todos los mecanismos de pérdida (mayoritariamente radiación de frenado de rayos X procedentes de las colisiones electrónicas) los cuales tienden a enfriar el plasma bastante deprisa.
El proyecto DEMO está pensado para implementar y mejorar los conceptos de ITER. Siendo solo un proyecto a día de hoy, muchos de los detalles, incluyendo los métodos de calefacción y el método para la captura de neutrones de energía alta, siguen siendo una incógnita. Diseño conceptualTodos los aspectos de DEMO fueron discutidos en detalle en un documento de la Asociación de Fusión Euratom-UKAEA el año 2009.[5] Cuatro diseños conceptuales PPCS A,B,C,D fueron estudiados. Retos identificados incluidos:
En la hoja de ruta de 2012 el diseño conceptual tendría que ser completado en 2020. A día de hoy ha quedado constatado que esto no es viable. Las predicciones en cuanto a la llegada del primer reactor de fusión comercial varían desde el 2030 hasta el 2050. Residuos radioactivosMientras reactores de fusión como ITER y DEMO no producirán residuos de fisión, algunos de los componentes del ITER y DEMO se activarán neutrónicamente. Está pensado que los materiales que sean enfrentados al plasma generen residuos de vidas medias mucho más cortas que los residuos de reactores de fisión, desactivándose los residuos en menos de un siglo. El proceso de fabricar tritio adecuadamente produce residuos de una vida larga, pero DEMO producirá su tritio propio, solventando este problema y autoabasteciéndose de tritio, produciendo energía de forma limpia y segura.[6] PROTOPROTO iría más allá de DEMO, parte de la Comisión Europea parte de una estrategia a más largo plazo para búsqueda de energía de fusión. PROTO actuaría como reactor de potencia prototipo y demostraría la generación de energía para usos comerciales. Aunque otra parte de la comisión aboga por integrar ambos proyectos y así conseguir una "vía rápida" hacia la energía de fusión. Sería esperado para después de DEMO, más allá 2050, y puede o no puede ser una segunda parte de DEMO/PROTO.[7] Referencias
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