La chambre à vide est l'enceinte en acier inoxydable, parfaitement hermétique, dans laquelle se produisent les réactions de fusion. Elle agit également comme première barrière de confinement. Dans ce volume de forme toroïdale (comme une chambre à air), les particules de plasma se déplacent selon un mouvement de spirale continu sans entrer en contact avec les parois. La chambre à vide constitue un environnement sous vide poussé. Elle assure une première protection contre le rayonnement neutronique, participe à la stabilité du plasma et agit comme une première barrière de confinement des radiations. Elle offre également un support à certains des composants internes du tokamak, comme les
modules de couverture ou le
divertor. La chambre à vide est équipée d'une double paroi en acier ; l'eau de refroidissement circulera entre les deux parois pour évacuer la chaleur générée par les réactions de fusion.
L'accès à la chambre à vide pour les opérations de
télémanipulation et les interventions sur les installations de
diagnostics, de
chauffage et de
vide se fera au travers de quarante-quatre « pénétrations ». Trois des 17 pénétrations équatoriales seront réservées à l'injection des neutres ; au niveau inférieur, cinq pénétrations donneront accès aux cassettes du divertor pour permettre le remplacement ou la maintenance tandis que quatre autres seront réservées aux systèmes de pompage sous vide. En fonctionnement, ces ouvertures sont obturées par des brides étanches pour permettre la mise sous vide de l'enceinte plasma.
Un « carrelage », constitué par les modules de couverture assurera la protection de la surface interne de la chambre à vide contre l'impact des neutrons de très haute énergie produits par la réaction de fusion. Dans une phase ultérieure du programme d'exploitation de la machine, certains modules de couverture seront également utilisés pour tester les matériaux destinés aux systèmes de
production de tritium. Tout comme le système magnétique d'ITER, la chambre à vide est située à l'intérieur du
cryostat.
Dans un tokamak, la taille de la chambre à vide détermine le volume du plasma de fusion : plus l'enceinte est volumineuse, plus le sera le plasma, et plus la machine pourra produire d'énergie. Avec un volume total de 1 400 mètres cubes, la chambre à vide d'ITER fournira aux physiciens un outil expérimental sans précédent. Le volume de plasma (840 mètres cubes) sera dix fois plus grand que celui du plus grands des tokamaks aujourd'hui en activité. Large de 19 mètres, haute de 11, présentant un rayon de 6 mètres, la chambre à vide pèse 5 200 tonnes. (Avec la couverture et le divertor, ce poids sera porté à 8 500 tonnes.)
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