La UGR y el CIEMAT impulsan la investigación para el futuro IFMIF-DONES con tres tesis doctorales

En ese contexto, Irene Álvarez Castro, Elena López Melero y Pablo Canca López han podido disfrutar de un contrato predoctoral UGR-CIEMAT para desarrollar sus tesis doctorales. Dos de estas tesis han sido ya defendidas con gran éxito, y la tercera lo será tras el verano, en una demostración del éxito de este programa de colaboración entre la universidad granadina y el CIEMAT.

Los futuros reactores de fusión serán capaces de generar altísimas cantidades de energía uniendo núcleos de átomos ligeros, en general isótopos del hidrógeno, deuterio y tritio, para formar otros más pesados. Para ello, habrá que someter a los materiales que componen el reactor —paredes, sistemas de refrigeración— a condiciones extremas, mucho más que en ningún otro lugar de la Tierra. Así, antes de comenzar su construcción, es necesario comprender cómo se comportarán estos materiales, cada cuánto habrá que reemplazarlos o cuáles son los mejores y más duraderos.

Con este objetivo se va a construir IFMIF-DONES, una instalación experimental que funcionará como un simulador del daño que recibirán los materiales de los reactores de fusión. Por ello, es necesario realizar un estudio previo para asegurar que IFMIF-DONES sea capaz de reproducir dicho daño. Así, la línea principal de la tesis de Irene Álvarez Castro –Estudio y caracterización de la dosis neutrónica recibida por las muestras del HFTM de la instalación IFMIF-DONES–, dirigida por Marta Anguiano Millán (UGR) y Fernando Mota García (CIEMAT), ha sido simular computacionalmente la influencia de los diferentes parámetros de diseño de IFMIF-DONES en el daño resultante, ofreciendo distintas alternativas que serán de gran valor a la hora de construir la instalación. Además, ha estudiado diferentes sistemas de diagnóstico que se instalarán para verificar que todo está funcionando adecuadamente.

La instalación IFMIF-DONES busca además tener aplicaciones sanitarias, con un posible impacto directo en la sociedad. Así, la tesis de Elena López Melero –Producción de isótopos en DONES: Análisis exhaustivo de diferentes isótopos y diseño preliminar de su producción industrial–, dirigida por A. Javier Praena Rodríguez (UGR) y Eduardo Romero Sanz (CIEMAT), ha estudiado la viabilidad de producir diferentes radioisótopos médicos, sustancias clave para el diagnóstico y tratamiento de diversas enfermedades, como el cáncer. Estos radioisótopos, que actualmente son escasos a nivel mundial, podrían generarse en IFMIF-DONES gracias a su avanzada tecnología de haces de deuterones y neutrones. Este aprovechamiento alternativo de la instalación abriría una vía innovadora para garantizar el suministro de estos materiales, beneficiando tanto a la investigación médica para el desarrollo de nuevas terapias como al sistema sanitario regional.

Finalmente, es necesario prever el daño que se producirá en los materiales que se usarán en la construcción de los reactores de fusión. La tesis de Pablo Canca – Estudio ab initio de defectos de carbono en materiales ferríticos irradiados de interés para la fusión–, dirigida por Blanca Biel Ruiz (UGR) y Christophe J. Ortiz (CIEMAT), lleva a cabo un estudio teórico de dichos daños, utilizando técnicas computacionales. El objetivo es entender el comportamiento de los átomos de carbono dentro de los aceros, no solo su localización, sino también cómo afectan a sus propiedades mecánicas y electrónicas y a la evolución de los defectos generados por irradiación. De esta forma, se espera analizar numerosos tipos de defectos de carbono en diferentes estructuras y sus energías de formación.