Atténuation des risques de fuite d'hélium dans le cryostat d'ITER, y compris le diagnostic de l'occurrence de fissures de corrosion sous contrainte dans les tubes d'hélium cryogénique du bouclier thermique

Le vide isolant à l'intérieur du cryostat d'ITER a pour principal objectif de minimiser la charge thermique sur le système de bobines supraconductrices par conduction thermique des gaz. Ces bobines sont protégées de la radiation thermique par un bouclier thermique (TS) refroidi à l'hélium à 80 K, composé de 500 panneaux. Une fuite au sein d'un circuit cryogénique à l'intérieur du cryostat est considérée comme le principal risque pour la mission du projet ITER, car une fuite pourrait paralyser le fonctionnement des systèmes de magnétisation, être extrêmement difficile à localiser et inaccessible pour réparation. À ce jour, quatre fuites ont été détectées et localisées dans des composants en cryostat livrés à ITER. Plus précisément, trois de ces fuites ont été diagnostiquées au sein des circuits de refroidissement du TS comme étant causées par des fissures de corrosion sous contrainte induites par le chlore (SCC). La technique de tomographie par rayons X à haute résolution suivie d'une découpe de précision pour la génération de macros et micros a été appliquée avec succès pour caractériser de petites fuites de vide pour la première fois. Les techniques ont été étendues aux tuyaux de refroidissement non fuyants et le début de SCC a été observé à de nombreux endroits, indiquant la forte probabilité du développement de milliers de fuites au fil du temps. Une telle analyse a conduit à un programme complet de remplacement/réparation des TS avant qu'ils ne deviennent trop intégrés dans ITER. Cet article résume comment le risque de fuite d'hélium est atténué et détaille la détection d'une SCC extensive sur les TS d'ITER.