Цель ИТЭР — крупнейшего в мире экспериментального проекта в области термоядерного синтеза — состоит в том, чтобы доказать возможность выработки нетто-энергии в результате термоядерной реакции. Следующим важным шагом станет демонстрация возможности производства нетто-электроэнергии из термоядерной энергии. Именно для этого нужны DEMO — демонстрационные термоядерные энергетические установки.
Реакторы типа DEMO — это скорее концептуальные проекты, а не конкретные конфигурации термоядерных устройств. Предварительные конструкции финансируемых за счет государственных средств DEMO, создаваемых в нескольких странах, еще предстоит доработать. Это будет сделано после получения результатов экспериментов на ИТЭР.
Планируется, что DEMO будут функционировать почти непрерывно, а чистый прирост электроэнергии будет составлять более 50 мегаватт (МВт). Ключевая проблема, которую они призваны решить, заключается в том, как поддерживать стабильность термоядерной плазмы в течение достаточно длительного времени, чтобы производить энергию на постоянной основе.
Хотя многие решения относительно DEMO еще не приняты, обеспеченный государственным финансированием DEMO, скорее всего, будет представлять собой реактор типа токамак, и в качестве топлива в нем будут использоваться тяжелые изотопы водорода — дейтерий и тритий. Однако доступные мировые запасы трития невелики, поэтому сами DEMO должны будут производить тритий в достаточном количестве с помощью так называемых бланкетов, предназначенных для воспроизводства и извлечения трития. Сеила Гонсалес де Висенте, физик — специалист по термоядерному синтезу в МАГАТЭ, говорит, что также предстоит решить проблемы, связанные с подачей, улавливанием, удержанием, извлечением и отделением трития.
Еще одним важным отличием реакторов типа DEMO от существующих экспериментальных реакторов будет добавление систем и использование технологий поглощения термоядерной энергии и ее преобразования в электроэнергию.
?Для установок типа DEMO необходимо разработать и интегрировать сложные элементы и системы, которых нет на существующих экспериментальных термоядерных устройствах. Требуются, в частности, такие элементы, как бланкеты для воспроизводства трития, системы генерации электроэнергии и системы контроля горения, — рассказывает Элизабет Сарри, глава Отдела технологий Управления по атомной энергии Соединенного Королевства. — Условия работы DEMO особенно неблагоприятны для материалов, поскольку горящая плазма создает большой поток нейтронов и высокую плотность энергии на стенках. Для DEMO требуется разрабатывать новые материалы и технологии?.