Catedrales de la ciencia #1: ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor)
Iter, en latín, significa: viaje, camino, o ruta. No es una casualidad menor, ITER representa precisamente eso para la fusión nuclear. Un paso decisivo en una travesía científica que comenzó con la comprensión de la energía que emana del corazón de las estrellas pero que aspira a convertir ese principio físico en una tecnología útil para la humanidad.
Hasta ahora, la viabilidad física de la fusión ha sido una realidad: es posible desde hace años fusionar átomos. Ahora, el reto vendría a ser la viabilidad tecnológica, para posteriormente ser relegada por la económica que daría paso a esa era de la explotación de la energía de fusión como planta comercial.

Pero entonces, ¿qué es ITER?
ITER es una instalación científica construida para responder a una pregunta fundamental:
¿Puede la fusión nuclear por confinamiento magnético operar a escala de reactor y producir mucha más potencia de fusión que la potencia externa necesaria para calentar el plasma?
En esencia, ITER busca demostrar la ganancia por fusión en un reactor experimental, no producir electricidad continua para la red. Su misión es situarse entre los grandes tokamaks experimentales actuales y las futuras plantas demostrativas, como DEMO, que sí deberán transformar calor de fusión en electricidad. Un paso experimental clave entre las máquinas de investigación presentes y las futuras centrales de fusión.
¿Qué NO es ITER?
ITER no es una central eléctrica: Su misión no es producir electricidad comercial, sino abrir el camino hacia ella. ITER debe demostrar que un plasma de deuterio y tritio puede mantenerse en condiciones próximas a las de un reactor, generar mucha más potencia de fusión que la energía externa empleada para calentarlo y permitir el ensayo integrado de las tecnologías que necesitarán las futuras centrales. En este sentido, ITER no es el destino final, sino una etapa, crítica, del viaje: la catedral tecnológica levantada para comprobar si la fusión puede pasar de promesa científica a horizonte energético real.
Objetivo físico
La fusión que ITER pretende estudiar es la reacción entre deuterio y tritio, dos isótopos del hidrógeno. Para que estos núcleos fusionen, el combustible debe alcanzar el estado de plasma, una materia tan caliente que los electrones se separan de los núcleos y el gas queda formado por partículas cargadas. En esas condiciones, ningún material puede contener el plasma por contacto directo. La solución del tokamak consiste en encerrarlo mediante campos magnéticos dentro de una cámara toroidal, una especie de cámara con forma de “donut” en la que el plasma gira sin tocar las paredes.
ITER será el mayor tokamak construido hasta la fecha, con un radio mayor de plasma de 6,2 m y un volumen de plasma de aproximadamente 830–840 m³, según las cifras oficiales de ITER.
Para más información sobre fusión nuclear, se recomienda la lectura de estos dos artículos ya publicados:



El objetivo físico central es alcanzar un plasma en combustión (burning plasma): un régimen en el que una parte dominante del calentamiento del plasma procede de las propias partículas alfa generadas por la reacción de fusión, y no solo de sistemas externos de calentamiento. Este punto es esencial porque una central de fusión no puede depender indefinidamente de inyectar tanta energía como la que obtiene; necesita que el plasma contribuya a sostenerse a sí mismo. ITER está diseñado para producir 500 MW de potencia de fusión a partir de 50 MW de potencia externa de calentamiento, es decir, una ganancia de potencia del plasma Q ≥ 10, durante pulsos de unos 400–600 s.
La escala de ITER responde a una razón física sencilla: cuanto mayor es el volumen de plasma, más favorable resulta confinar la energía el tiempo suficiente para que aumente el número de reacciones de fusión. Resumiendo bastante la física que hay tras los plasmas, los tokamaks más grandes proporcionan mejor “aislamiento” del plasma y permiten retener las partículas de fusión durante más tiempo.
El tamaño del plasma en diferentes experimentos de fusión realizados en toda Europa. El plasma del ITER tiene el doble de tamaño que el del JET en cuanto a sus dimensiones lineales.

De ahí que ITER se haya concebido como una máquina gigantesca: unas 23.000 toneladas para el tokamak, plasma a unos 150 millones de °C y un edificio tokamak de 73 m de altura total, dentro de una plataforma principal de 42 hectáreas.
Además, ITER no debe verse únicamente como un experimento de plasma. Es un ensayo integrado de tecnologías que serán imprescindibles en un reactor de fusión: imanes superconductores, criogenia, calentamiento auxiliar, diagnóstico del plasma, refrigeración, control, manipulación remota, protección radiológica y operación nuclear. La instalación permitirá estudiar plasmas en condiciones próximas a las de una futura planta y probar tecnologías como calentamiento, control, diagnóstico, criogenia y mantenimiento remoto.
Vista aérea de las instalaciones de ITER

Los participantes del proyecto ITER

El camino: la hoja de ruta de la fusión en Europa
El sueño de replicar en la Tierra el “motor energético” de las estrellas está cada vez más cerca de convertirse en una realidad industrial. La comunidad científica europea, agrupada bajo el consorcio EUROfusion, ha trazado un plan estratégico para alcanzar la producción comercial de electricidad a partir de la fusión nuclear. Dicha estrategia descansa sobre tres pilares, tres grandes infraestructuras interconectadas, y que se complementan entre sí:
- ITER: Como hemos visto, será el encargado de certificar que físicamente podemos mantener un plasma estable y obtener un saldo energético positivo a gran escala.
- IFMIF-DONES (El banco de pruebas): Un reactor comercial de fusión sufrirá un bombardeo constante de partículas subatómicas; un flujo inusual de neutrones y demás partículas muy energéticas que compromete la integridad estructural, así como el compromiso radiológico. IFMIF DONES (desarrollado activamente con el liderazgo de España y Croacia) es un acelerador que busca replicar una fuente de neutrones análoga a la que cabría encontrar en un reactor de fusión. Su objetivo principal es probar y validar los materiales avanzados capaces de soportar esas condiciones extremas.
- DEMO (La planta de demostración): Será el heredero directo de los éxitos de ITER. DEMO se convertirá en la primera planta de demostración real que verterá electricidad a la red eléctrica y demostrará que un reactor puede tener un ciclo de combustible autosuficiente.
Fases de la estrategia de EUROfusion:

Para digerir este monumental desafío de ingeniería, la estrategia a seguir divide el camino en tres horizontes temporales bien definidos:
- Corto plazo. La prioridad absoluta es la finalización y el apoyo a la puesta en marcha de ITER, utilizando los datos finales de reactores históricos previos (como JET). Paralelamente, se trabaja en el diseño conceptual de DEMO y se inicia la construcción de IFMIF-DONES.
- Medio plazo. Contempla la explotación científica y tecnológica a pleno rendimiento de ITER y las primeras pruebas de materiales en IFMIF-DONES. En esta fase, DEMO dará el salto hacia un diseño de ingeniería avanzada con una fuerte e indispensable implicación del sector industrial privado.
- Largo plazo. El objetivo final en la segunda mitad del siglo es la operación de DEMO y la posterior transferencia total de la tecnología al sector comercial. Será el momento en que las empresas privadas tomen el testigo para construir e implementar las centrales eléctricas de fusión por todo el mundo.
Fases de ITER
El NB-IRP (New Baseline ITER Research Plan), traducido como Plan de Investigación de ITER asociado a la Nueva Base de Referencia, plantea una hoja de ruta científica, técnica y operativa para llevar ITER hasta sus objetivos principales de potencia de fusión. Dicho plan organiza la puesta en marcha progresiva del tokamak, la validación de sus sistemas auxiliares, el desarrollo de escenarios de plasma relevantes para reactor y el programa de módulos de breeding de tritio, los TBM.
El fin último, como ya se ha expresado, es demostrar a ITER como un sistema integrado de ingeniería de fusión, capaz de alcanzar 500 MW de potencia de fusión con Q ≥ 10 durante 300–500 s, así como escenarios de pulso largo y operación no inductiva con Q ≥ 5 durante 1000 s-3000 s. La estrategia se basa en instalar y validar los sistemas por etapas, acumulando experiencia en cada fase antes de pasar a la siguiente, especialmente por motivos de seguridad nuclear y gestión del riesgo operativo.
Esquema del calendario del nuevo plan de investigación de referencia del ITER.

El plan se divide en cinco grandes fases:
- IC-I. La primera es IC-I, o Integrated Commissioning I, dedicada a la puesta en marcha integrada de los componentes del tokamak y de la planta instalados antes de SRO. Su finalidad es demostrar que la máquina puede generar plasma, incluyendo la operación de los imanes superconductores a corriente nominal y, por tanto, la capacidad de alcanzar el campo magnético completo. Esta fase está prevista con una duración de 18 meses.
- SRO. La segunda fase es SRO, Start of Research Operation. Comienza con la demostración del primer plasma de tokamak en ITER y culmina con la operación hasta los parámetros nominales de diseño, 15 MA y 5,3 T. En esta etapa se emplean los sistemas de calentamiento y corriente por ciclotrón electrónico e iónico, 40 MW ECH y 10 MW ICH, con acoplamiento de potencia al plasma durante pulsos de hasta unos 50 s. Dentro de SRO se incluye también una campaña con plasmas de deuterio a corriente y campo reducidos, hasta 7,5 MA y 2,65 T, destinada a explorar el acceso y control del modo H. Esta campaña marca el inicio de la operación nuclear de ITER, aunque con fluencia neutrónica limitada para permitir trabajos posteriores dentro de la cámara durante la fase post-SRO.
Durante la fase SRO se desarrolla la base operacional de los escenarios que luego se usarán en DT-1. La fase arranca con la demostración del primer plasma y exige que el tokamak, la planta y los sistemas auxiliares funcionen de forma integrada bajo el sistema de control de plasma. Después se prevé demostrar operación en L-mode hasta 15 MA/5,3 T, y explorar escenarios H-mode hasta 7,5 MA/2,65 T. La mayoría de descargas serán en hidrógeno, con helio-3 como especie minoritaria para ICH, y una parte específica se hará en deuterio para estudiar H-mode con baja producción de neutrones y tritio. - IC-II. La tercera fase es IC-II, la segunda puesta en marcha integrada. Tiene lugar después de SRO y de la fase de montaje post-SRO. En ella se instalan o actualizan sistemas relevantes para la operación DT: diagnósticos adicionales, más potencia ECH, posible ampliación de ICH, los TBM y sus sistemas auxiliares, dos inyectores de haces neutros, los paneles de primera pared de tungsteno refrigerados por agua y la conexión de la planta de tritio al tokamak. Su objetivo es la puesta en servicio de lo ya instalado y poner en servicio los nuevos sistemas necesarios para operar en DT-1. También debe completarse el proceso de licencia que permita introducir tritio y realizar plasmas D-T. Esta fase está prevista para una duración de 10 meses.
- DT-1. La cuarta fase es DT-1, la primera fase de operación deuterio-tritio. Su objetivo central es alcanzar los primeros hitos científicos y tecnológicos de ITER en producción de potencia de fusión: demostrar 500 MW con Q ≥ 10 durante más de 300 s. Además, DT-1 debe estudiar la física de plasmas autocalentados por partículas alfa, validar la gestión del tritio, ensayar el breeding de tritio mediante los TBM, comprobar supuestos de la licencia nuclear y proporcionar la base operativa y de seguridad para la fase DT-2. DT-1 se organiza en cinco ciclos de dos años, cada uno con 16 meses de operación de plasma y 8 meses de mantenimiento.
En DT-1, la fluencia neutrónica está deliberadamente limitada a aproximadamente 3,5 × 10²⁵ neutrones DT, del orden del 1 % del objetivo final del proyecto. Esta restricción condiciona toda la estrategia: no se puede “gastar” en pulsos de bajo rendimiento, porque podría alcanzarse el límite antes de demostrar los objetivos principales de Q ≥ 10 y los objetivos asociados a los TBM. Por ello, se prioriza alcanzar primero plasmas de alto Q con duraciones cortas, de unos 50 s, y después extender progresivamente la duración del quemado hasta 300–500 s.
Dentro de DT-1, las campañas FPO-1 a FPO-5 no son fases separadas del proyecto, sino campañas sucesivas de Fusion Power Operation dentro de la primera etapa D-T. FPO-1 se centra en restablecer la operación tras el montaje post-SRO, primero con hidrógeno y luego con deuterio, incluyendo la puesta en servicio de sistemas y la preparación de los nuevos equipos. FPO-2 introduce los primeros plasmas D-T y busca superar los 100 MW con Q ≥ 1 durante al menos 50 s. FPO-3 pretende demostrar por primera vez 500 MW con Q ≥ 10 durante al menos 50 s, incluyendo evacuación estacionaria de helio. FPO-4 extiende el quemado de alto Q hacia 300 s. Finalmente, FPO-5 busca demostrar operación reproducible a 500 MW con Q ≥ 10 durante al menos 300 s, además de días específicos de operación de alta cadencia con 250 MW durante al menos 300 s, con repetición de pulsos cada 30 minutos.
Al final de DT-1, ITER debería haber demostrado operación reproducible con 500 MW, Q ≥ 10 y duración ≥ 300 s, operación de alta cadencia con 250 MW, caracterización extendida de plasmas en combustión, gestión de tritio dentro de la cámara, producción de polvo, activación, efectos de neutrones en diagnósticos e imanes superconductores, y primera operación de los sistemas TBM/TBS en condiciones nominales de alto Q. Estos resultados servirán como base técnica y de seguridad para autorizar y definir la operación posterior en DT-2. - DT-2. La quinta fase es DT-2, la segunda etapa de operación deuterio-tritio. Tiene un doble propósito. Primero, completar todos los objetivos de potencia de fusión de ITER: operación de 500 MW con Q ≥ 10 durante 300–500 s, operación de alta cadencia, y escenarios de pulso largo o estado estacionario no inductivo con Q ≥ 5 durante 1000 s y 3000 s. Segundo, proporcionar datos y validación para los programas de reactores demostradores de los miembros de ITER, abordando cuestiones como extracción de potencia, mezcla óptima de calentamiento y corriente, reducción del conjunto mínimo de sensores/actuadores, programas TBM avanzados y operación hasta una fluencia de al menos 0,3 MW·año·m⁻², equivalente a 3 × 10²⁷ neutrones, si lo permite la licencia nuclear.
El programa detallado de DT-2 se definirá durante DT-1, una vez ITER haya producido plasmas D-T de alta potencia y alto Q, y cuando estén claras las condiciones de licencia para operar con mayor fluencia. Se prevé que DT-2 dure hasta 10 años, con cinco campañas experimentales, y que reparta el tiempo entre cumplir los objetivos propios de ITER y apoyar el desarrollo de escenarios y soluciones relevantes para DEMO. Antes de DT-2 podría ser necesario instalar mejoras como un tercer inyector NBI, ampliar la planta de tritio y expandir las capacidades de la hot cell para gestionar mayores cantidades de residuos radiactivos.
Plan operativo para la ejecución del nuevo plan de investigación de referencia del ITER, con vistas a la demostración del objetivo de potencia de fusión de Q > 10, 500 MW en la primera fase de deuterio-tritio y las campañas iniciales de la segunda fase de deuterio-tritio.

Sistemas principales disponibles en cada fase del NB-IRP. Crédito: https://www.osti.gov/pages/servlets/purl/3000024
Calendario general y actividades principales de la puesta en marcha integrada I.

Traducción de términos
In-cryostat leak checks: Comprobaciones de fugas dentro del criostato
VV leak tests: Pruebas de fugas de la cámara de vacío
Water Flow balance: Balance de caudal de agua
VV/Cryostat pumpdown: Bombeo / puesta en vacío de la cámara de vacío y del criostato
Magnets HV & Paschen tests: Pruebas de alta tensión de los imanes y pruebas de Paschen
Cooldown Magnets and TSs: Enfriamiento de los imanes y de los blindajes térmicos
GIS commissioning: Puesta en servicio del sistema de inyección de gas
GDC control functions: Funciones de control del sistema de limpieza por descarga luminiscente
Wall conditioning (baking + GDC): Acondicionamiento de las paredes de la cámara: calentamiento de desgasificación + limpieza por descarga luminiscente
Flow tests: boronisation system: Pruebas de caudal del sistema de boronización
Boronisation syst. H/He/D: Sistema de boronización con H/He/D
GDC: Limpieza por descarga luminiscente
Magnets energisation to 100%: Energización de los imanes hasta el 100 %
Coil Power Supplies: Fuentes de alimentación de las bobinas
IVCs: Bobinas internas de la cámara
Early T plant alone & with VV, vacuum & fuelling commissioning: Puesta en servicio inicial de la planta de tritio, primero de forma independiente y después junto con la cámara de vacío, el sistema de vacío y el sistema de alimentación de combustible
Pellet injectors: Inyectores de pellets
Disruption Mitigation Syst.: Sistema de mitigación de disrupciones
Diagnostics: Diagnósticos
PCS basic functionality: Funcionalidad básica del sistema de control del plasma
t₀: instante inicial / tiempo de referencia
t₀ + 4m: t₀ + 4 meses
t₀ + 8m: t₀ + 8 meses
t₀ + 12m: t₀ + 12 meses
t₀ + 16m: t₀ + 16 meses
t₀ + 20m: t₀ + 20 meses
Notas sobre siglas
VV = Vacuum Vessel → cámara de vacío.
TSs = Thermal Shields → blindajes térmicos.
GIS = Gas Injection System → sistema de inyección de gas.
GDC = Glow Discharge Cleaning → limpieza por descarga.
IVCs = In-Vessel Coils → bobinas internas de la cámara.
T plant = Tritium plant → planta de tritio.
PCS = Plasma Control System → sistema de control del plasma.
La infraestructura de ITER
Treinta y nueve edificios y áreas técnicas albergan el tokamak de ITER y sus sistemas de planta. El corazón de la instalación, el Edificio del tokamak, es una estructura de siete plantas de hormigón armado que se sitúa 13 metros por debajo del nivel de la plataforma y 60 metros por encima. El premontaje de los componentes del tokamak se lleva a cabo en el edificio adyacente de ensamblaje. Otros edificios auxiliares en las inmediaciones del Edificio del Tokamak incluyen torres de refrigeración, instalaciones eléctricas, una sala de control, instalaciones para la gestión de residuos y la planta criogénica que proporcionará helio líquido para enfriar los imanes del ITER.
Europa, como parte de sus compromisos con el proyecto, está construyendo casi todos los edificios de la plataforma y la infraestructura del emplazamiento.
Cada edificio, una vez que su estructura está completada, se entrega a la Organización ITER para la instalación y el ensamblaje de los equipos. Según la Agencia Nacional Europea, el número de trabajadores involucrados en la construcción del sitio alcanzó su punto máximo en 2017-2018 con aproximadamente 2.000 personas. Ahora, aunque todavía hay equipos de construcción europeos en el lugar, una gran fuerza laboral adicional está contribuyendo a las operaciones de ensamblaje e instalación de la máquina y de la planta. Se estima que unas 5.000 personas están presentes regularmente en la zona de obras, incluyendo los equipos de gestión, ingeniería y supervisión de la Organización ITER, la Agencia Nacional Europea y sus contratistas.

Configuración básica del sistema de la planta.

El edificio del tokamak
En su interior se alojará la máquina de fusión propiamente dicha: la cámara de vacío, el criostato, los imanes superconductores, los sistemas de blindaje, los puertos de diagnóstico, los accesos de calentamiento y las conexiones con los circuitos de refrigeración, vacío, tritio y control.
Si bien el edificio del Tokamak concentra la imagen más reconocible de ITER, el reactor no puede entenderse como una máquina aislada, y de ahí que a su alrededor se desplieguen una red de edificios técnicos con funciones diferenciadas.
Cabe mencionar que el complejo del tokamak es una estructura de hormigón armado diseñada para soportar condiciones nucleares, que se apoya sobre aisladores sísmicos.

Sección del tokamak.

En el centro del edificio se encuentra el tokamak pit, la cavidad de ensamblaje donde se instala la máquina. Allí se van introduciendo los grandes sectores de la cámara de vacío, las bobinas de campo toroidal, los escudos térmicos y otros componente. La construcción del edificio tuvo que anticipar esta estrategia de montaje: antes de cerrar completamente la estructura superior, era necesario mantener un gran volumen abierto para permitir el acceso de grúas y herramientas de ensamblaje. El edificio, por tanto, no sólo protege al tokamak ya construido sino que actúa como una infraestructura de montaje a gran escala.
Interior del reactor durante su ensamblaje.

Uno de sus elementos más característicos es el bioshield o blindaje biológico: una estructura circular de hormigón armado que rodea la máquina. Su función principal es proteger a los trabajadores, los equipos y el entorno frente a la radiación generada durante la operación de fusión. Este blindaje no es una pared convencional. Debe integrar grandes aberturas para los puertos del tokamak, conexiones con diagnósticos, sistemas de calentamiento, mantenimiento remoto y penetraciones de servicios. Al mismo tiempo, debe conservar la robustez estructural suficiente para soportar cargas mecánicas enormes y actuar como parte de la arquitectura resistente del edificio.
Plano del emplazamiento del ITER con el complejo Tokamak (edificios 11, 14 y 74), el salón de actos (13) y otros edificios auxiliares.

Datos del Complejo Tokamak:
- Construcción: 2014-2023
- Hormigón necesario: 100 000 metros cúbicos
- Armadura de acero: 30 000 toneladas
- Espesor de la losa de cimentación: 1,5 metros
- Número de plantas: 7
- Peso total (edificios, equipos y maquinaria): 440 000 toneladas
- Contratista de obra civil (TB03): Consorcio franco-español VFR (VINCI Construction Grands Projets, Razel-Bec, Dodin Campenon Bernard, Campenon Bernard Sud-Est, GTM Sud, Chantiers Modernes Sud, Ferrovial Agroman)
- Contratista de equipos mecánicos y eléctricos (TB04): Consorcio franco-alemán GDF Suez Group/M+W Group
Sección transversal del edificio 11 del tokamak para los niveles B2-R2.

Vista en sección de los edificios del Complejo Tokamak situados en la fosa de excavación: 11 - edificio del tokamak; 14 - edificio de diagnóstico; 74 - edificio de tritio.

Edificio de control


Desde el edificio de control se pilotará tanto el tokamak como los sistemas de planta. Su sala principal no responde al modelo de una sala de mandos convencional, sino al de un centro de operación científica: en un lado trabajarán los equipos encargados de la operación y supervisión de los subsistemas; en el otro, los grupos responsables del análisis de los disparos y de la preparación de los siguientes pulsos. Esta separación funcional refleja la propia naturaleza de ITER.
A diferencia de una planta industrial de operación continua, ITER funcionará mediante campañas experimentales y pulsos de plasma, tras los cuales será necesario analizar datos, ajustar parámetros y preparar nuevas condiciones de operación. La sala de control principal, dimensionada para decenas de operadores, estará operativa de forma continua durante la vida útil de la instalación. En cierto sentido, será el “cerebro” de ITER: el lugar donde convergen la física del plasma, la ingeniería de operación y la supervisión de seguridad de la planta.

Datos del edificio de control:
- Construcción: 2021-2024
- Superficie del edificio: 3.500 m²
- Número de plantas: 3 (incluido el sótano)
- Dimensiones: Altura 9 m; Longitud (este/oeste) 48 m; Anchura (norte/sur) 71 m
- Capacidad: 189 personas (sala de control principal + oficinas)
- Características de la sala de control: 880 m²; altura del techo: 7 metros; aforo máximo = 80 personas
- Primera orden emitida desde la sala de control principal: diciembre de 2024
- Entrega a la Organización ITER: septiembre de 2025
Crioplanta

La crioplanta es una de las mayores instalaciones criogénicas asociadas a un experimento científico. Su función es producir y distribuir los fluidos criogénicos necesarios para mantener los imanes superconductores, el blindaje térmico, las criobombas de vacío y ciertos diagnósticos a temperaturas extremadamente bajas.
La escala es inusual, dado que los imanes superconductores de ITER suman unas 10.000 toneladas y deben operar en condiciones próximas a −269 ºC. Para ello, la crioplanta integra refrigeradores de helio, sistemas de nitrógeno líquido, compresores, almacenamiento exterior y una extensa red de criolíneas. El helio líquido actúa como fluido de enfriamiento principal para los imanes; el nitrógeno líquido se emplea, entre otras funciones, como etapa de preenfriamiento y para el blindaje térmico. Sin esta infraestructura, los imanes perderían su condición superconductora y la máquina no podría confinar el plasma.

Datos sobre la planta criogénica:
- Construcción: octubre de 2015-septiembre de 2017
- Superficie total: 8.000 m²
- Dimensiones del edificio: altura 20 m, longitud 120 m, anchura 45 m
- Edificio de la cámara fría (planta de helio líquido): 2.000 m²
- Edificio de compresores (compresores, planta de nitrógeno líquido): 3.400 m²
- Superficie del área de almacenamiento exterior: 2.600 m²
- Capacidad media total de refrigeración de LHe: 75 kW a 4,5 K
- Liquefacción de LHe: 12.300 litros/hora
- Capacidad media total de refrigeración de LN₂: 1.300 kW a 80 K
- Liquefacción de GN₂: 50 toneladas/día
Área de torres de refrigeración

Situada en el borde norte de la plataforma, se encuentra el área de torres de refrigeración. ITER no está concebido para producir electricidad: su objetivo es demostrar y estudiar la física y la tecnología necesarias para la fusión. Por ello, el calor generado durante los pulsos no se aprovecha en una turbina, sino que se evacua mediante un sistema de rechazo térmico.
El agua de refrigeración retira calor de la cámara de vacío, de los componentes enfrentados al plasma y de múltiples sistemas de planta, incluidos los de calentamiento y alimentación eléctrica. Esa energía térmica se transfiere a varios circuitos de agua y finalmente se disipa en torres de refrigeración por evaporación. El diseño debe responder a una condición especialmente exigente: la operación pulsada. Durante el pulso de plasma, la carga térmica aumenta bruscamente, mientras que durante los periodos entre pulsos, disminuye de forma significativa. El sistema debe gestionar, por tanto, una instalación que opera térmicamente al ritmo de los experimentos que se van ejecutando.
5 km de tuberías.

Datos sobre el área de las torres de refrigeración:
- Construcción: febrero de 2016 - agosto de 2018
- Superficie (torres de refrigeración y depósitos): 6.000 m²
- Capacidad total de los depósitos de agua caliente y fría: 20.000 m³
- Altura de la torre de refrigeración: 20 m
- Número de celdas de la torre de refrigeración: 10
- Temperatura media en el depósito caliente: ≤50 °C
- Caudal total máximo durante el funcionamiento: 14 m³/s
- Diámetro nominal de la tubería de mayor tamaño: 2 m
- Longitud total de las tuberías en la zona de la torre de refrigeración: 5 km
- Estado del sistema: operativo
Edificios de conversión de energía magnética

El papel de los edificios de conversión de energía magnética puede compararse con el de un gigantesco “adaptador” eléctrico. La electricidad llega a ITER desde la red en corriente alterna y a muy alta tensión, pero los imanes superconductores necesitan corriente continua, con características específicas para cada sistema magnético: solenoide central, bobinas toroidales, bobinas poloidales y bobinas de corrección. Los edificios de conversión albergan transformadores, rectificadores, convertidores y barras conductoras capaces de transportar corrientes enormes. En lugar de cables convencionales, ITER emplea busbars: barras de aluminio protegidas con acero y refrigeradas por agua a presión. Estas líneas conducen la corriente continua desde los edificios de conversión hasta el edificio del Tokamak, cruzando puentes elevados y ocupando zonas técnicas del edificio de diagnósticos antes de llegar a los imanes.
Transformadores adicionales.

Datos sobre los edificios de conversión de energía magnética
- Construcción: 2016-2019
- Superficie total: 9.400 m² interiores más 5.700 m² exteriores
- Número de edificios: 2
- Dimensiones del edificio: 150 metros de largo, 30 metros de ancho
- Número de unidades de conversión: 44, en dos lotes (32 y luego 12)
- Inicio de las pruebas integradas: 2023
Alimentación de los inyectores de haces neutros

El calentamiento del plasma requiere además sistemas auxiliares de enorme potencia. Uno de ellos es la alimentación para los inyectores de haces neutros. En el interior del edificio del tokamak, los inyectores de haces neutros lanzarán átomos de deuterio de alta energía hacia el plasma. Para atravesar la “jaula” magnética del tokamak, las partículas deben ser neutralizadas; por lo que una vez dentro, transfieren su energía cinética al plasma mediante colisiones. El sistema de alimentación asociado ocupa un área propia, formada por dos edificios y una zona técnica exterior. Allí se alojan rectificadores, inversores, transformadores, generadores y equipos de alta tensión capaces de alimentar los inyectores a una escala nunca antes vista. En ITER, la inyección de haces neutros constituye el sistema de calentamiento auxiliar más potente y también participa en el control de corriente y del perfil de corriente del plasma.
La financiación de la infraestructura de suministro eléctrico del haz neutro corre a cargo tanto de Europa como de Japón.

Datos sobre la zona de la fuente de alimentación del haz neutro:
- Construcción: 2023-2024
- Entrega a la Organización ITER: diciembre de 2025
- Superficie total: 11 700 m²
- Dimensiones del edificio 34: 45 m x 32 m x 9 m (largo x ancho x alto)
- Dimensiones del edificio 37: 86 m x 30 m x 25 m (L x An x Al), incluyendo dos salas de alta tensión de 30 x 30 metros y una sala de diagnóstico de haz neutro más pequeña (18 m x 30 m)
- Plataforma de alta tensión para haz neutro de calentamiento (HVDeck1) con fuentes de alimentación de la fuente de iones en su interior: 12 m x 8 m x 10 m (L x An x Al), 100 toneladas, instalada sobre soportes aislantes de 6 metros de altura
Equipos principales de alimentación del haz neutro
- 3 transformadores secos de media tensión 22 kV/0,6 kV en B34
- 2 transformadores de alta tensión de 66 kV/1,2 kV delante de B34
- 3 transformadores de media tensión de 22 kV/0,6 kV con aislamiento a 100 kV
- 10 transformadores de alta tensión con rectificadores en la salida en la zona exterior 30 con aislamiento a 1 MV
- 2 transformadores de media tensión de 22 kV/6,6 kV con aislamiento a 1 MV
- 1 transformador de media tensión de 22 kV / 6,6 kV con aislamiento a 100 kV
- 672 toneladas de aceite para los transformadores
- 187 metros de líneas de transmisión (con SF6 en su interior a 6 bar para la alimentación del haz neutro de calentamiento)
- Varios convertidores de potencia (rectificadores e inversores) en B34
- Varios convertidores de potencia (rectificadores y generadores de RF) en HVDeck1 (B37)
Edificio de calentamiento por radiofrecuencia

El otro gran bloque de calentamiento externo se concentra en el Edificio de calentamiento por radiofrecuencia. Su función es generar ondas electromagnéticas capaces de depositar energía en el plasma por resonancia. En el caso del calentamiento por resonancia ciclotrónica electrónica, los electrones del plasma absorben radiación de microondas a una frecuencia determinada, aumentando su energía y, por tanto, la temperatura del plasma.
El edificio alberga fuentes de onda – girotrones – , fuentes de alimentación y líneas de transmisión que conducen la radiación hasta los lanzadores situados en el edificio del tokamak. Aunque el principio puede compararse de forma simplificada con el de un horno microondas, la escala, la potencia y la precisión requeridas son muy superiores: no se trata de calentar un volumen pasivo, sino de depositar energía en regiones específicas de un plasma magnetizado, caliente e inestable.
Fuentes de alimentación y transformadores. Uno de los dos conjuntos de fuentes de alimentación de alta tensión para el sistema de calentamiento por resonancia ciclotrónica de electrones (ECRH) instalado en la segunda planta del edificio de radiofrecuencia. Los cilindros rojos son transformadores multisecundarios de resina moldeada, de unos 6 MW, que alimentan los módulos de potencia situados a la izquierda (amarillo).

Datos del edificio de calentamiento por radiofrecuencia:
- Construcción: 2016-2022
- Dimensiones del edificio: altura 25 m, longitud (este/oeste) 50 m, anchura (norte/sur) 43 m
- Número de plantas: 3
- Equipos del ciclotrón de electrones (ECRH) alojados: fuentes de alimentación, girotrones generadores de ondas y líneas de transmisión
- Actualización 2024: Se construirán edificios independientes para albergar las fuentes de alimentación del ciclotrón de iones (ICRH), los transmisores de radiofrecuencia y las líneas de transmisión, así como equipos complementarios del ciclotrón de electrones.
Fuente de haz MITICA. Vista isométrica desmontada de la fuente de haz ITER/MITICA, compuesta por una fuente de iones de radiofrecuencia y un extractor y acelerador de siete rejillas.


Subsistemas y componentes principales del reactor ITER
La arquitectura de ITER puede entenderse en cuatro capas técnicas:
- La primera es el volumen de plasma y su frontera física inmediata: cámara de vacío, manto, primera pared y divertor.
- La segunda es la capa de confinamiento y soporte electromagnético: sistemas de campo toroidal y poloidal, solenoide central, bobinas de corrección, bobinas internas, alimentadores, blindajes y criostato.
- La tercera agrupa los sistemas de operación del plasma y el balance de planta: calentamiento auxiliar, diagnóstico, bombeo de vacío, combustible y tritio, criogenia, agua de refrigeración, suministro eléctrico, control y mitigación de disrupciones.
- La cuarta es la capa de explotación nuclear: manipulación remota, instalación Hot Cell y de residuos radiactivos, edificios, servicios de emplazamiento y barreras de seguridad
Un conjunto que implica 18 bobinas de campo toroidal, 6 bobinas de campo poloidal, 440 módulos de la envoltura, 54 casetes del divertor, una cámara de vacío interna de 1.400 m³ y un criostato de 16.000 m³

Arquitectura funcional
La lógica funcional de ITER puede estructurarse del siguiente modo: los sistemas eléctricos y criogénicos sostienen los imanes superconductores; los imanes permiten el confinamiento y el modelado del plasma; el calentamiento auxiliar y el combustible llevan el plasma al régimen de combustión; la cámara, el manto y el divertor reciben y extraen calor, partículas e impurezas; los diagnósticos y CODAC (Control, Data Access and Communication) cierran el lazo de control; el vacío, la criogenia y el agua de refrigeración mantienen las condiciones operativas; y, finalmente, la manipulación remota, la Hot Cell y los edificios nucleares permiten mantener el conjunto bajo condiciones radiológicas aceptables, asegurando los compromisos ambientales y la seguridad de los trabajadores.
La siguiente tabla resume la función de cada familia de subsistemas:
Componentes del reactor
Los componentes principales del reactor son los siguientes:
Sistema magnético y envolventes frías

- Sistema de campo toroidal. Su función principal es el confinamiento básico de las partículas del plasma mediante el campo toroidal. ITER utiliza 18 bobinas en forma de “D” alrededor de la cámara; cada una mide aproximadamente 9 × 17 m, pesa unas 330 t y el conjunto está diseñado para una energía magnética de 41 GJ y un campo máximo de 11,8 T. Están fabricadas con conductor Nb₃Sn en configuración cable-in-conduit, bobinadas en “double pancakes” embebidos en placas radiales y encapsulados en grandes estructuras de acero inoxidable. El reto dominante no es solo electromagnético, sino geométrico: el control de tolerancias de fabricación y alineación es crítico porque pequeñas desviaciones degradan la configuración magnética global. El estado público consultado muestra un sistema en fase muy avanzada de fabricación y ensamblaje dentro del montaje del tokamak.

Estructura de la bobina toroidal.

- Sistema de campo poloidal. Su papel es dar forma al plasma y contribuir a su estabilidad, “pinzándolo” y alejándolo de las paredes. Consta de 6 bobinas anulares exteriores; la mayor tiene 24 m de diámetro y la más pesada alcanza 400 t. El sistema está diseñado para 4 GJ de energía magnética y hasta 6 T.
Aquí, el reto técnico principal es la fabricación a gran escala con control de deformación y la inserción dentro de una secuencia de montaje extremadamente rígida.

- Solenoide central. Vendría a ser la “columna vertebral” del sistema magnético, porque induce y sostiene la corriente de plasma. Tiene 13 m de altura (18 m con estructura), 4 m de anchura y una masa cercana a 1.000 t; está compuesto por 6 módulos independientes de cable superconductor Nb₃Sn. Su energía almacenada es de 6,4 GJ, y está diseñado para iniciar y mantener una corriente de plasma de 15 MA durante pulsos de 300 a 500 s, con un campo máximo de 13 T en el centro del apilamiento. La estructura de soporte debe resistir fuerzas del orden de 60 MN. El reto fundamental es magnetomecánico: no solo la densidad de corriente, sino la contención de enormes esfuerzos alternantes entre módulos.

- Bobinas de corrección. Compensan errores de campo derivados de desviaciones geométricas de fabricación y montaje. Son 18 bobinas superconductoras situadas entre los sistemas toroidal y poloidal, dispuestas en grupos de seis por encima, a la altura y por debajo del plano medio. Aunque trabajan con una corriente menor, de 10 kA, llegan a medir hasta 8 m de anchura. Su importancia funcional es alta porque actúan sobre la precisión “fina” del equilibrio magnético, allí donde la tolerancia geométrica residual del gran ensamblaje podría traducirse en errores de campo.

- Alimentadores de imanes. Conectan los imanes con sus fuentes de potencia y con los fluidos criogénicos, atravesando la barrera caliente-fría. ITER utilizará 31 alimentadores superconductores, con una corriente nominal de diseño de 68 kA. Los terminales de corriente emplean conductores superconductores de alta temperatura para minimizar la carga térmica entre temperatura ambiente y 4 K. También integran barras superconductoras dentro de conduits de acero con cable Nb-Ti, diseñadas para absorber las grandes variaciones térmicas del enfriamiento de la máquina. Su reto principal es híbrido: eléctrico, criogénico y mecánico al mismo tiempo.

- Bobinas internas. ITER incorpora dos subsistemas no superconductores intracámara para control adicional del plasma: dos bobinas de estabilidad vertical situadas por encima y por debajo del plano medio y un conjunto de 27 bobinas fijadas a la pared para generar perturbaciones magnéticas resonantes que ayuden a evitar ciertos ELMs. Están fabricadas con un conductor especial de cobre aislado mineralmente, pensado para soportar un entorno intracámara severo. Desde el punto de vista funcional, son un ejemplo claro de cómo, en ITER, el control del plasma no descansa sólo en los grandes imanes externos, sino también en actuadores rápidos y localizados.

- Criostato. Es la gran cámara de vacío fría que envuelve la cámara de vacío y los imanes superconductores. ITER lo define como la mayor cámara de vacío de acero inoxidable de alta capacidad jamás construida: 16.000 m³, unos 30 m de ancho y altura, 28 m de diámetro interior y 3.850 t de masa. Su sección de base pesa 1.250 t. Incorpora 23 penetraciones para mantenimiento y más de 200 penetraciones de proceso (algunas de hasta 4 m) para refrigeración, alimentadores, calentamiento auxiliar, diagnósticos y extracción de partes del manto y del divertor. Debe soportar 10⁻⁴ Pa y está asociado a un volumen de bombeo de 8.500 m³; los fuelles entre criostato y cámara acomodan contracciones y dilataciones térmicas. Las cuatro secciones principales se ensamblaron in situ entre 2016 y 2022; la base y el cilindro inferior están instalados en el pozo del tokamak, mientras que el cilindro superior y la tapa superior permanecen almacenados para la secuencia de cierre final.
Ubicación del criostato.

Vista explosionada del criostato.

- Planta criogénica y criodistribución. Aunque el criostato es la envolvente física, la capacidad de operación real depende de la crioplanta. El sistema criogénico de ITER será el mayor sistema criogénico concentrado del mundo, con 75 kW instalados a 4,5 K y 1.300 kW a 80 K. Los imanes operan con helio supercrítico a 4 K; el blindaje térmico, con helio forzado a 80 K; y los criopaneles de vacío, también a 4 K. El sistema maneja unas 25 t de helio, tres refrigeradores de helio, dos refrigeradores de nitrógeno y distribución a 4 K, 50 K y 80 K mediante cold boxes, bombas de circulación y una red compleja de cryolines. El emplazamiento de la crioplanta ocupa del orden de 8.000 m², con unos 5.400 m² cubiertos. El reto técnico central es sostener cargas térmicas dinámicas inéditas asociadas a variaciones de campo y producción neutrónica durante pulsos largos.
Cámara de plasma e interfaz plasma-pared
- Cámara de vacío. Se puede considerar el primer bloque funcional y la primera barrera de confinamiento de seguridad. Es un contenedor de acero de doble pared, hermético, que proporciona el alto vacío para el plasma, mejora el blindaje radiológico y la estabilidad del plasma, funciona como barrera primaria frente a la radiactividad y soporta componentes en su interior como el manto y el divertor. Tiene 44 puertos para acceso de manipulación remota, diagnóstico, calentamiento, combustible y vacío. Su volumen interno es de 1.400 m³ y el volumen de plasma es de 840 m³. Además, el agua que circula por la doble pared extrae el calor generado durante la operación.
Ubicación de la cámara de vacío.


- Blindaje intrapared. Aproximadamente el 55 % del espacio entre las dos paredes de la cámara estará ocupado por bloques modulares de blindaje intrapared, de hasta 500 kg cada uno, fabricados en acero inoxidable borado y ferromagnético. Su misión es doble: reducir la carga neutrónica que reciben componentes externos a la cámara, incluidos los imanes, y limitar el ripple del campo toroidal, con impacto directo en comportamiento de plasma. La cámara incorpora del orden de 9.000 bloques; aproximadamente dos tercios se colocan durante la fabricación de los sectores y el resto en el montaje final. El reto aquí no es un único gran componente, sino la industrialización precisa de miles de piezas con función nuclear y magnética simultánea.

- Blindaje térmico. Entre los componentes “calientes” y los que trabajan a 4,5 K hay dos capas de blindaje térmico, una entre la cámara y los imanes y otra entre los imanes y el criostato. Están formadas por paneles de acero inoxidable pulido o plateado para reducir emisividad, refrigerados activamente por helio gaseoso en el rango de 80 a 100 K durante la operación. Cubren unos 5.000 m² y alcanzan una altura ensamblada de unos 25 m. La reducción del flujo de calor por radiación y conducción debe ser superior a dos órdenes de magnitud para que la crioplanta pueda asumir la carga residual.

- Manto. El manto de ITER recubre completamente las paredes internas de la cámara con 440 módulos activos. Protege la estructura de acero y los imanes superconductores frente al flujo de calor y a los neutrones de alta energía, convirtiendo parte de la energía neutrónica en calor extraído por agua. Cada módulo mide aproximadamente 1 × 1,5 m y puede alcanzar 4,6 t; existen más de 180 variantes geométricas según su posición en la cámara. El conjunto cubre unos 600 m² y, con agua inyectada a 4 MPa y 70 °C, está diseñado para retirar hasta 736 MW térmicos. ITER será el primer dispositivo de fusión con manto activamente refrigerado.
Ubicación del manto.

Ensamblaje de los módulos del manto.

- Paneles de primera pared. Todos los módulos del manto incluyen una primera pared desmontable, directamente expuesta al plasma y dedicada a retirar la carga térmica superficial. La decisión de la Organización ITER en 2023 fue sustituir el blindaje superficial previsto de berilio por tungsteno. El cambio responde a la convergencia de la hoja de ruta internacional hacia superficies de tungsteno en máquinas de plasma en combustión debido a preocupaciones sobre toxicidad y polvo de berilio, y a modelizaciones que apuntaban a posibles fallos prematuros por eventos fuera de régimen. A cambio, la solución de tungsteno obliga a rediseñar paneles, aumentar la potencia de ECRH y añadir boronización como proceso auxiliar para controlar impurezas de oxígeno.

- Bloques de blindaje del manto. Son el elemento pesado del módulo de manto. Proporcionan blindaje nuclear a cámara e imanes y sirven de soporte a los paneles de primera pared. El agua de refrigeración circula hacia y desde ellos mediante colectores y ramales para extraer la elevada carga térmica prevista. Cada bloque se atornilla directamente a la cámara en cuatro puntos. La instalación de los 440 módulos exige alineación global del orden de 10 mm y huecos nominales entre módulos de ±4 mm tanto en vertical como en horizontal; por ello se prevé mecanizado individualizado de elementos ajustables durante el montaje.

- Divertor. Situado en la parte inferior de la cámara, extrae calor y “ceniza” de helio, reduce la contaminación del plasma y protege las paredes adyacentes frente a cargas térmicas y neutrónicas. ITER utilizará 54 conjuntos de cassette, cada uno con estructura soporte de acero inoxidable y tres componentes frontales al plasma: blanco vertical interior, blanco vertical exterior y domo. Los blancos verticales se sitúan en la intersección de líneas de campo magnético donde el bombardeo de partículas será máximo.
La carga térmica estimada es de 10 MW/m² en régimen estacionario y 20 MW/m² en transitorios lentos. El material de armadura elegido es tungsteno y la evacuación térmica se realiza mediante refrigeración activa por agua. Cada cassette pesa unas 10 t y será instalado y sustituido, al menos una vez durante la vida de la máquina, por manipulación remota.
Ubicación del divertor.

Vista aislada del divertor.

Cassette del divertor.

Sistemas de operación del plasma y balance de planta
- Calentamiento por inyección de haces neutros. ITER dispondrá de dos inyectores de haz neutro de calentamiento de 16,5 MW cada uno, con espacio reservado para un tercero; además habrá un haz neutro diagnóstico más pequeño. El principio consiste en acelerar iones de deuterio hasta 1 MeV, neutralizarlos y hacerlos penetrar en la jaula magnética para transferir su energía por colisiones al plasma. ITER adopta, por primera vez a esta escala, una fuente de iones negativos para mejorar la neutralización a la energía requerida por su gran volumen de plasma. Técnicamente, es uno de los sistemas más exigentes del balance de planta por tensión, óptica del haz, vacío asociado y accesibilidad de mantenimiento.
Ilustración del inyector de haces neutros.

- Calentamiento por radiofrecuencia. ITER articula dos grandes familias de calentamiento por ondas: ECRH e ICRH. El ECRH opera a 170 GHz y, según las directrices de 2024 reflejada por ITER, aportará 40 MW en la fase inicial de operación y hasta 67 MW en fases posteriores; emplea gyrotrones de 1 MW con pulsos de más de 500 s y, para llegar a 67 MW con la tecnología prevista, requeriría del orden de 80 fuentes conectadas a lanzadores cercanos al plasma. El ICRH trabaja entre 40 y 55 MHz y entregará 20 MW, con 10 MW en operación inicial y 20 MW más adelante. Estos sistemas no solo calientan: también arrancan el plasma y ayudan a suprimir inestabilidades mediante deposición localizada de potencia.
- Sistemas de diagnóstico. Como instalación experimental, ITER no se limita a crear plasma, sino que debe medirlo con redundancia y precisión. La organización indica 60 instrumentos para medir 101 parámetros. Los diagnósticos de ITER afrontan condiciones inéditas: flujo de partículas neutras aproximadamente 5 veces superior al más severo actual, flujo neutrónico unas 10 veces mayor, fluencia neutrónica unas 10.000 veces mayor y pulsos unas 100 veces más largos. Esto convierte a los diagnósticos en un subsistema de frontera entre física del plasma, ingeniería nuclear, óptica, electrónica endurecida y mantenimiento remoto.
Vista de todos los sistemas de diagnóstico.

- Sistemas de vacío y bombeo. El vacío en ITER no es sólo una condición inicial de descarga, sino una función permanente de operación y de protección del entorno criogénico. La cámara y el criostato (1.400 m³ y 8.500 m³ respectivamente) se evacúan mediante bombas mecánicas y criobombas hasta una presión del orden de una millonésima de la presión atmosférica, proceso que puede durar entre 24 y 48 horas. El sistema principal incluye seis bombas de extracción del toro, cuatro criobombas para los sistemas de haces neutros y dos criobombas para el criostato. En conjunto incorpora al menos 300 bombas mecánicas y unos 10 km de líneas de vacío. Los criopaneles van enfriados con helio supercrítico y usan carbón activado como sorbente.
- Sistemas de combustible y tritio. La base del combustible de ITER es la mezcla deuterio-tritio (en el plasma sólo habrá unos pocos gramos en cada momento). Desde el punto de vista de operación, este subsistema abarca la alimentación del plasma con D-T, el confinamiento del tritio en el ciclo de combustible y, en fases posteriores, el ensayo del autoabastecimiento mediante módulos de breeding (reproducción del tritio). ITER también será la primera máquina de fusión que pruebe módulos de reproducción de tritio en un entorno real de fusión: cuatro conceptos de TBM se instalarán en dos puertos ecuatoriales para ensayar eficiencia de breeding y extracción, con sistemas auxiliares propios y circuitos de refrigeración independientes. Para seguridad, la organización declara una estrategia de barreras múltiples y sistemas avanzados de detritización en gas y líquidos allí donde se maneje tritio.
Diagrama esquemático de la producción de tritio en el interior de un reactor de fusión. Los átomos de deuterio y tritio se fusionan en un plasma caliente para producir un átomo de helio-4, un neutrón y, con ello, energía. Los neutrones de fusión se escapan del plasma y reaccionan con los átomos de litio presentes en la denominada «manto o envoltura reproductora» para producir tritio atómico.

- Sistemas de control y protección. CODAC actúa como sistema nervioso central de ITER. Interconecta más de 30 sistemas de planta desarrollados por socios distintos y gestiona del orden de 1.000.000 de señales. Sobre una base EPICS, proporciona supervisión central, orquestación, control del plasma y archivo central de datos. Su función no es solo informática: traduce heterogeneidad industrial internacional en una operación coherente. Como capa de protección específica frente a fenómenos rápidos, ITER incorpora además un sistema de mitigación de disrupciones basado en shattered pellet injection* de hidrógeno y neón desde distintas posiciones toroidales, pensado para convertir la energía térmica y magnética almacenada en radiación y reducir riesgos de fusión local del material y de esfuerzos mecánicos severos.
* Descripción de Shattered pellet injection
Shattered pellet injection o SPI es una técnica usada en tokamaks para mitigar disrupciones del plasma. En ITER es la tecnología base prevista para el sistema de mitigación de disrupciones, es decir, el sistema encargado de reducir los daños cuando el plasma se vuelve inestable y puede descargarse violentamente sobre las paredes o inducir grandes fuerzas electromagnéticas. ITER describe el sistema como una inyección de grandes cantidades de hidrógeno/protio y neón en forma de pequeños fragmentos de hielo criogénico desde distintas posiciones toroidales.
La idea es la siguiente: se fabrica un pellet criogénico sólido, normalmente de hidrógeno/deuterio mezclado o no con gases nobles como neón o argón. Ese pellet se acelera mediante un sistema de inyección, generalmente un cañón de gas y, antes de entrar en el plasma, se hace impactar contra una pieza o tubo rompedor. El pellet no entra como un único bloque, sino como una nube de fragmentos sólidos. Esa nube penetra en el plasma, se sublima/ablaciona, se ioniza y deposita una gran cantidad de partículas e impurezas radiativas.
Sistema de mitigación de disrupciones instalado en los puertos ecuatorial y superior de la cámara de vacío del ITER

- Sistemas de refrigeración y gestión térmica. Para ITER, se instalará un sistema de agua diseñado para evacuar el calor que genera el tokamak durante la operación. Las superficies internas de la cámara de vacío (first wall y divertor), situadas a escasos metros de un plasma que alcanzará unos 150 millones °C, deberán mantenerse próximas a 240 °C. El conjunto de refrigeración (Cooling Water System, CWS) se organiza en cuatro grandes subsistemas:
- TCWS (Tokamak Cooling Water System). Actúa como circuito primario cerrado y recibe, en forma de calor, toda la energía cedida por el plasma, ya sea la procedente de los sistemas de calentamiento o la liberada en las reacciones de fusión.
- CCWS (Component Cooling Water System). El exceso térmico del TCWS se transfiere a uno o varios lazos secundarios cerrados, el CCWS, mediante intercambiadores de calor instalados en los distintos circuitos primarios.
- HRS (Heat Rejection System). Por último, el CCWS descarga ese calor a la atmósfera a través del HRS, un sistema de lazo abierto que utiliza un conjunto de torres de refrigeración ubicadas en la plataforma de ITER. Parte de la carga térmica adicional proviene de equipos auxiliares con requerimientos específicos que no se atienden directamente desde los circuitos primarios
- CHWS (Chiller Water System). Consta de circuitos cerrados que suministran agua a menor temperatura a los componentes que la precisan. El calor que capturan se expulsa al CCWS o, en algunos casos, directamente al exterior mediante enfriadoras de aire.
Imagen del sistema de agua de refrigeración del Tokamak (TCWS) y de los diferentes subcircuitos.

En función de las necesidades, la energía sobrante se deriva bien al CCWS o al propio CHWS, asegurando así la disipación eficiente del calor en todo el complejo.
En cuanto a las solicitaciones térmicas que debe afrontar, el sistema de refrigeración de agua de ITER se ha dimensionado para extraer un máximo de 1 150 MW de calor. Esta cifra se obtiene considerando descargas breves de 700 MW de potencia de fusión en escenarios de rendimiento avanzado, la potencia aportada por los sistemas de calentamiento, el calor producido por las interacciones neutrónicas y márgenes adicionales que cubren las incertidumbres de medida. Más del 85 % de ese calor (unos 1 000 MW) circula por los lazos primarios del Tokamak Cooling Water System (TCWS), concebidos para evacuarlo. El resto, cerca de 150 MW, proviene de los sistemas auxiliares y de apoyo, como la refrigeración de fuentes de alta tensión, equipos de radiofrecuencia, alimentaciones de bobinas y otros subsistemas. Según la temperatura requerida por cada usuario, esas cargas adicionales se derivan bien al Chiller Water System (CHWS) o al Component Cooling Water System (CCWS) para su correcta disipación.
Esquema del CWS del ITER y sus subsistemas. Empezando por la izquierda: TCWS, CHWS, CCWS y el HRS. Las fuentes de calor se representan en rojo, los circuitos de refrigeración en amarillo y el disipador de calor atmosférico en azul.

Vista parcial del sistema de refrigeración de agua.

Como ya se ha mencionado, el Tokamak Cooling Water System (TCWS) es el encargado principal de extraer el calor excedente del interior del tokamak y de los elementos de la vasija durante todas las fases de operación. Recorre todo el complejo tokamak y, a escala industrial, es el subsistema más sofisticado del Cooling Water System (CWS) de ITER. Su infraestructura se compone de unos 35 km de tuberías, alrededor de 3 000 válvulas y un volumen de agua que supera los 1000 m³. El sistema integra varios lazos primarios y auxiliares que colaboran para cumplir sus funciones esenciales. El conjunto de lazos primarios, designado como Primary Heat Transport System (PHTS), incluye los siguientes:
- IBED PHTS (In-vessel Blanket Modules, Edge Localized Mode (ELM) Coils, and Divertors Primary Heat Transfer System). Es el subcircuito responsable de la refrigeración de los componentes del interior de la cámara de vacío, todos los cuales interactúan con el plasma. Por lo tanto, este subcircuito está expuesto al flujo de neutrones y a los niveles de energía más elevados.
- VV PHTS (Vacuum Vessel Primay Heat Transfer System). Enfría la propia vasija de vacío, que está protegida del plasma por los módulos de manta y el desviador. Como resultado, este circuito de agua recibe un flujo de neutrones de uno a dos órdenes de magnitud inferior al del subcircuito anterior y significativamente más termalizado. Sin embargo, el volumen de agua que transporta es considerable.
- NBI PHTS (Neutral Beam Injectors Primary Heat Transfer System). Enfría las líneas del acelerador de los NBI. Dado que éstas tienen una línea de visión directa con el plasma, una gran parte de este circuito está expuesta a flujos similares a los del IBED PHTS, aunque no en su totalidad. Además, el volumen de agua que transporta es significativamente menor que el del IBED PHTS.
- CVCS (Chemical and Volume Control System). El sistema de control químico y de volumen consta de dos ramas, una para el IBED PHTS y otra para el NBI PHTS, que extraen agua de los circuitos tributarios para realizar análisis de pH en línea y filtrar ACP. Este subcircuito no genera un término fuente adicional, sino que transporta el extraído de los circuitos tributarios.
- Puertos ecuatoriales nº 16 y nº 18 para TBMs. Ambos puertos TBM proporcionarán refrigeración por agua para algunas TBMs, así como para la estructura de soporte. Estos subcircuitos son independientes de los demás, están expuestos al flujo de la primera pared, pero contienen mucha menos agua que los demás subcircuitos.
Aunque el TCWS cuenta con subcircuitos adicionales, los que contienen agua expuesta a flujos de neutrones signi-ficativos son los ya mencionados. Tras la descarga del plasma, el VV-PHTS funciona como un circuito cerrado donde el agua abandona la VV, pasa por los intercam-biadores de calor (HX) cedie-ndo su energía al lazo de refrigeración secundario, y regresa de nuevo a la VV.
Los principales clientes del VV-PHTS son los nueve grandes sectores que forman la VV. A ellos se suman otros nueve ramales correspondientes a las uniones de campo (Field Joints, FJ) situadas entre sectores adyacentes. Por último, existen dieciséis ramales más que refrigeran zonas menores y menos expuestas de la VV y que sólo representan el 9,5 % del caudal total. Las salidas de estos 34 ramales ascienden desde la VV, atraviesan el criostato y el bioshield (BS) y llegan al nivel de planta situado sobre el tokamak, donde se reúnen en un colector anular llamado Upper Pipe Chase (UPC). A continuación, el agua desciende por un pozo vertical hasta el sótano del Edificio Tokamak y la Sala del Tanque de Drenaje (DTR). Allí se enfría en los HX y se bombea de nuevo hacia la VV. Para cerrar el ciclo, el caudal se dirige a otro colector anular, el Lower Pipe Chase (LPC), ubicado en el sótano bajo el tokamak. Desde el LPC, el agua se distribuye hacia arriba a las distintas entradas de los ramales de la VV, penetrando otra vez en la BS y el criostato antes de llegar a la VV. En dos puntos del circuito, pequeñas porciones del flujo se desvían a ramales auxiliares dedicados al control de volumen, los presurizadores y otras funciones de servicio.
Vista en corte transversal del edificio del Tokamak ITER con la VV-PHTS y los sistemas VV (sólo agua, resaltados en rojo) y su extensión a través del edificio. A la derecha se indica la sala del tanque de drenaje (DTR).

Por tanto, la lista de objetivos para estos sistemas se podrían resumir en los siguientes puntos:
- Suministrar el caudal de agua necesario para extraer calor durante y después de las descargas de plasma.
- Mantener los valores requeridos de temperatura, presión y caudal en todo momento.
- Volcar la energía captada al Component Cooling Water System (CCWS) mediante intercambiadores de calor.
- Permitir el horneado (bake‑out) de la vasija de vacío y los componentes internos.
- Monitorizar la potencia térmica retirada del tokamak y de los elementos dentro de la vasija.
- Garantizar el primer nivel de contención de los productos de corrosión activados y del tritio arrastrado por el agua de refrigeración fuera de la vasija.
- Sistemas eléctricos y de alimentación. ITER se conecta a la red mediante una línea de 400 kV y una subestación propia. La demanda eléctrica oscilará entre 110 MW y picos de hasta 620 MW durante periodos de 30 s en operación de plasma. La distribución se divide en un sistema de estado estacionario para el conjunto de la planta y otro pulsado para bobinas superconductoras y sistemas de calentamiento y current drive; la transformación desde 400 kV se realiza a un nivel intermedio de 69 kV mediante tres transformadores reductores. Criogenia y agua de refrigeración absorberán juntas cerca del 80 % del suministro. En la infraestructura de sitio, la energía se distribuye además a 66 y 22 kV tras el switchyard del emplazamiento.
Infraestructura nuclear, mantenimiento y seguridad
Además de los subsistemas ya mencionados, conviene mencionar los siguientes:
- Manipulación remota y mantenimiento. ITER no puede concebirse sin mantenimiento remoto desde el diseño. Sus sistemas de manipulación remota abarcan transportadores robotizados, manipuladores, útiles y estructuras de soporte desplegados en la máquina, el edificio del tokamak y la Hot Cell. Deben trabajar con visibilidad limitada, en espacios confinados, en entorno radiológico y con cargas de hasta 45 t. Se distinguen hasta cuatro sistemas principales: manipulación remota del manto, del divertor, de la zona de haces neutros y de cask-and-plug para transferencia entre máquina y Hot Cell; además existe un sistema específico dentro de la propia Hot Cell.
- Hot Cell, protección radiológica y gestión de residuos. La Hot Cell & Radwaste Facility soporta operación, mantenimiento, gestión de residuos y desmantelamiento. Incluye edificios de mantenimiento, edificios de residuos radiactivos y el edificio de control de acceso de personal. Su función es procesar, limpiar, reparar, reacondicionar, ensayar y disponer componentes contaminados o activados por exposición neutrónica. En ITER el tritio se confina mediante barreras múltiples, edificios con gradiente de presión y sistemas avanzados de detritización, y que todos los residuos activados serán tratados, embalados y almacenados in situ.
- Infraestructura y servicios generales. Más allá del complejo nuclear, el emplazamiento incorpora drenajes integrados, zanjas de servicios, alumbrado, carreteras, aparcamientos, zona de contratistas de 3.500 m², almacenes y centro logístico de 9.000 m², y la extensión de línea de 400 kV financiada por Francia. La infraestructura eléctrica reduce tensión a 66 y 22 kV para los distintos sistemas.
Más allá de la fusión: ITER como generador de conocimiento transferible
El objetivo principal de ITER es demostrar la viabilidad científica y tecnológica de la fusión nuclear: producir una potencia de fusión muy superior a la potencia externa inyectada, estudiar el comportamiento de plasmas dominados parcialmente por el autocalentamiento de las partículas alfa y ensayar tecnologías imprescindibles para futuros reactores. Sin embargo, reducir ITER únicamente a ese propósito sería quedarse corto. Como ocurre con otras grandes infraestructuras científicas, el proyecto actúa también como un enorme banco de pruebas para tecnologías que pueden transferirse a otros sectores industriales, científicos y médicos.
- Robótica avanzada.
Una de las áreas más evidentes es la robótica avanzada. En ITER habrá regiones que, una vez activadas por el flujo neutrónico, no podrán ser inspeccionadas o reparadas mediante intervención humana directa. Esto obliga a desarrollar sistemas de mantenimiento remoto capaces de operar en espacios confinados, con geometrías complejas, radiación, altas cargas mecánicas y exigencias de precisión milimétrica. Las herramientas robóticas, los manipuladores, los sistemas de visión, los procedimientos de intervención y los métodos de validación desarrollados para ITER pueden tener aplicación en el desmantelamiento nuclear, la inspección de instalaciones peligrosas, la industria aeroespacial, entornos submarinos, la minería automatizada o la cirugía robotizada.
- Licenciamiento nuclear y la seguridad regulatoria.
Otro campo clave es el licenciamiento nuclear y la seguridad regulatoria. ITER es una instalación experimental de fusión, pero debe demostrar que puede operar con tritio, componentes activados, sistemas de alta energía, criogenia, campos magnéticos intensos y materiales sometidos a irradiación. Esto ha obligado a construir un caso de seguridad específico para la fusión, distinto al de una central de fisión clásica. La experiencia acumulada en análisis de accidentes, confinamiento de tritio, gestión de residuos activados, protección radiológica, clasificación de sistemas importantes para la seguridad y relación con el regulador será esencial para DEMO y para futuras plantas comerciales de fusión. En este sentido, ITER también ensaya el marco técnico-administrativo que necesitará la fusión para convertirse en una tecnología energética licenciable.
- La medicina y las tecnologías biomédicas
La medicina también puede beneficiarse indirectamente. La fusión requiere imanes superconductores, criogenia, electrónica de potencia, sistemas de vacío, sensores resistentes a radiación y técnicas avanzadas de adquisición de datos. Algunas de estas áreas tienen paralelismos claros con la resonancia magnética, la producción de radioisótopos, los aceleradores de partículas para hadronterapia, la imagen médica o la instrumentación de precisión. Si bien ITER no va a producir directamente tecnologías médicas, si que empuja a la industria a resolver problemas, como la superconductividad, criogenia estable, materiales especiales, control de campos, electrónica robusta, que también aparecen en entornos biomédicos de alta tecnología.
- Ciencia de materiales.
La ciencia de materiales es otra de las áreas beneficiadas. En un reactor de fusión, los materiales deben resistir flujos de neutrones de alta energía, cargas térmicas intensas, erosión por plasma, generación de helio e hidrógeno, fatiga térmica y activación radiactiva. ITER permitirá estudiar el comportamiento de componentes sometidos a condiciones mucho más cercanas a las de un reactor que las disponibles en máquinas anteriores. Este conocimiento es aplicable al desarrollo de aceros de baja activación, aleaciones avanzadas, tungsteno para componentes de alto flujo térmico, recubrimientos protectores, uniones metalúrgicas especiales y materiales funcionales para entornos extremos. Sus aplicaciones potenciales se extienden a la industria nuclear, aeroespacial, energética, química y de defensa frente a ambientes severos.
- Ingeniería eléctrica y electrónica de potencia.
También destaca la transferencia hacia la ingeniería eléctrica y la electrónica de potencia. Alimentar los imanes superconductores, los sistemas de calentamiento por radiofrecuencia y los inyectores de haces neutros exige transformar, rectificar, estabilizar y distribuir enormes cantidades de potencia con gran precisión. Esto implica convertidores, transformadores, barras conductoras, interruptores rápidos, sistemas de protección y algoritmos de control que pueden tener interés para redes eléctricas, almacenamiento energético, grandes aceleradores, electrificación industrial, transporte ferroviario, plantas de hidrógeno o instalaciones con cargas pulsadas.
- Criogenia industrial y superconductividad.
La criogenia industrial y la superconductividad constituyen otro ámbito de gran valor. ITER necesita mantener miles de toneladas de imanes superconductores a temperaturas próximas al cero absoluto. Esta exigencia impulsa avances en refrigeradores de helio, criolíneas, aislamiento térmico, control de pérdidas, sensores criogénicos y operación segura de sistemas de gran escala. Ese conocimiento resulta relevante para aceleradores de partículas, resonancia magnética, computación cuántica, transporte energético con superconductores, almacenamiento magnético de energía y otras tecnologías emergentes que dependen de bajas temperaturas.
- Gestión de tritio.
La gestión del tritio y de los isótopos del hidrógeno es otro campo especializado. Aunque el tritio se asocia de forma directa a la fusión D-T, las tecnologías de extracción, purificación, contención, monitorización y minimización de inventario tienen interés para laboratorios nucleares, instalaciones radiológicas, plantas de reprocesado, vigilancia ambiental y tecnologías del hidrógeno. ITER no sólo debe consumir tritio de forma controlada; también debe demostrar que puede medirlo, confinarlo, recuperarlo y gestionarlo bajo criterios de seguridad estrictos.
- Digitalización.
A todo ello se suma la digitalización de grandes instalaciones científicas. ITER depende de modelos tridimensionales integrados, simulaciones multifísicas, control distribuido, diagnóstico en tiempo real, gestión de datos experimentales, trazabilidad de componentes, gemelos digitales y procedimientos de aseguramiento de calidad. La complejidad del proyecto obliga a coordinar miles de interfaces entre sistemas fabricados en países diferentes. Esta experiencia tiene valor para sectores como la aeronáutica, la energía, la construcción de infraestructuras críticas, los grandes observatorios, los aceleradores y cualquier proyecto donde la integración de sistemas sea tan importante como el diseño de cada componente individual.
Por último, ITER tiene una dimensión de transferencia industrial y formativa. Las empresas que participan en su construcción deben aprender a fabricar componentes únicos, cumplir especificaciones extremas, documentar procesos, validar soldaduras, certificar materiales, diseñar herramientas de montaje y trabajar bajo estándares nucleares. Ese aprendizaje no desaparece al entregar un componente, sino que queda incorporado a la cadena de suministro. Empresas capaces de fabricar con más precisión, ingenieros formados en sistemas complejos, laboratorios con nuevos métodos de ensayo y una red internacional preparada para afrontar la siguiente generación de reactores.

Así, ITER debe entenderse como algo más que un experimento energético. Es una plataforma de aprendizaje tecnológico. Su éxito no reside únicamente en los megavatios de potencia de fusión, su factor de ganancia o en los segundos de plasma sostenido, sino también en la cantidad de conocimiento transferible que deje tras de sí. Nuevos materiales, nuevas técnicas de mantenimiento remoto, nuevos procedimientos de seguridad, nuevas capacidades industriales y una generación de especialistas capaces de construir las máquinas de fusión que vendrán después. Multitud de aplicaciones que han nutrido, y seguirán haciéndolo por años, a diversos campos del conocimiento; estimulando en el proceso a las industrias y a universidades de todos los países involucrados.
Proyectos que marcan un antes y un después, no solo por su impacto directo centrado en objetivos científicos, sino por toda la red de colaboración que subyace en ellos y las sinergias que surgen a raíz de estos.
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Referencias
ITER Engineering Basis Handbook Vol. 1: Genesis, Design and Evolution Chapter 9 - Gaps to fill beyond ITER:
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https://www.researchgate.net/publication/332867616_Magnetic_model_MMTC-22_of_ITER_tokamak_complex
https://www.iaea.org/sites/default/files/19/09/harnessing-energy-from-nuclear-fusion.pdf
https://www.iter.org/proj/inafewlines
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https://www.iter.org/machine/magnets
https://www.iter.org/machine/cryostat
https://www.iter.org/machine/supporting-systems/cryogenics
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https://www.iter.org/machine/divertor
https://www.iter.org/machine/supporting-systems/external-heating-systems
https://www.iter.org/machine/supporting-systems/diagnostics
https://www.iter.org/machine/supporting-systems/vacuum-system
https://www.iter.org/machine/supporting-systems/fuelling
https://www.iter.org/machine/supporting-systems/codac
https://www.iter.org/machine/supporting-systems/cooling-water
https://www.iter.org/machine/supporting-systems/power-supply
https://www.iter.org/machine/supporting-systems/remote-handling
https://www.iter.org/machine/supporting-systems/hot-cell
https://www.iter.org/building-iter
https://www.iter.org/project/projects-underway/tokamak-complex
https://www.iter.org/project/construction-archives/control-building
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https://www.iter.org/project/construction-archives/magnet-power-conversion-buildings
https://www.iter.org/project/construction-archives/neutral-beam-power-supply
https://www.iter.org/project/construction-archives/radiofrequency-heating-building
https://www.energyencyclopedia.com/en/nuclear-fusion/iter/the-iter-site
https://euro-fusion.org/wp-content/uploads/2022/10/2018_Research_roadmap_long_version_01.pdf
https://www.osti.gov/pages/servlets/purl/3000024
https://www.nature.com/articles/s41567-020-01043-9
https://euro-fusion.org/programme/demo/
https://fusionforenergy.europa.eu/iter/
ITER TECHNICAL BASIS: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/ITER-EDA-DS-24.pdf
ITER: The Giant Fusion Reactor. Bringing a Sun to Earth. Michel Claessens



