Bâtiment radiofréquence

Adossé au Hall d'assemblage, le Bâtiment radiofréquence a été conçu pour abriter les équipements qui généreront les ondes électromagnétiques à haute fréquence qui sont à la base de deux techniques de chauffage du plasma : le chauffage à résonance cyclotronique électronique (ECRH) et le chauffage à résonance cyclotronique ionique (ICRH).

Suite a la révision en 2024 de la feuille de route du programme ITER et les nouvelles propositions pour les phases de construction et d'exploitation, le Bâtiment radiofréquence n'abritera plus que les équipements ECRH (qui seront plus importants qu'initialement prévu) et un nouveau bâtiment sera érigé pour les équipements ICRH.

Les systèmes de chauffage auxiliaires par radiofréquence seront indispensables pour atteindre les conditions de fusion, transfèrent de l'énergie au plasma à une fréquence proche de celle de la fréquence de giration d'une des populations de particules (ions ou électrons). Cet apport d'énergie « en résonance » accroit le mouvement chaotique des particules et, par là-même, leur température. 

Sans ces systèmes de chauffage, qui déclenchent le plasma et permettent de le maintenir, il n'y aurait pas de puissance de fusion dans ITER. Le programme scientifique requerra un apport de 87 MW de puissance au plasma généré par les système ECRH et jusqu'à 20 MW générés par le système ICRH. (Un troisième système de chauffage auxiliaire, l'injection de neutres, apportera 33 MW supplémentaires.)

La technique de chauffage à résonance cyclotronique électronique (ECRH) chauffe le plasma par le biais d'un faisceau de rayonnement électromagnétique de haute intensité d'une fréquence de 170 GHz, qui correspond à la fréquence de résonance des électrons. Ces électrons entrent ensuite en collision avec les ions et leur transfèrent l'énergie absorbée. Dans le chauffage à résonance cyclotronique ionique (ICRH), l'énergie est transférée aux ions du plasma par un faisceau de rayonnement électromagnétique à haute intensité d'une fréquence de 40 à 55 MHz. Les deux techniques sont fondées sur le même principe— la conversion d'énergie électrique en rayonnement électromagnétique qui est émis vers le plasma ; cependant, les équipements et les technologies mises en œuvre par chacune de ces techniques diffèrent considérablement.

Comme les micro-ondes dans un four du même nom, qui élève la température des aliments, le système ECRH transmet de l'énergie au plasma à travers des ondes à haute fréquence. Le système ICRH est plutôt comparable à un émetteur radio très puissant, capable de diffuser des informations d'un bout de la planète à l'autre. À ITER toutefois, plusieurs amplificateurs seront nécessaires pour atteindre la puissance requise.

À l'intérieur du Bâtiment radiofréquence, une structure de trois niveaux, les équipes installeront les équipements d'alimentation électrique, les générateurs d'ondes (gyrotrons) et les lignes de transmission pour le système ECRH.

Une nouvelle structure est à l'étude pour abriter les les équipements d'alimentation électrique, les tubes à grilles (tétrodes) et les lignes de transmission pour le système ICRH.