Сподели close
E-mail Принтирай Копирай този линк
Размер на шрифта Сподели
A A A

В Русия е разработено "интелигентно покритие“ за термоядрени реактори. Изборът на материал за вътрешната стена на реактора, откъм страната на горещата плазма, е едно от ключовите и все още нерешени предизвикателства при разработването на термоядрени реактори. Руски изследователи от Научноизследователския институт на "Росатом“ в Троицк, Rarma LLC (Липецк) и

Националния изследователски ядрен университет МИФИ (Московски инженерно-физически институт) предложиха иновативен метод за намаляване на примесите в термоядрената плазма и защита на стените на реактора от ерозия.

Температурата на плазмата в термоядрения реактор може да бъде многократно по-висока от температурата в центъра на Слънцето. Потоците от енергия и частици от плазмата и нейното нестабилно поведение могат да повредят вътрешната стена, докато изпарените частици от стената "охлаждат“ плазмата, което влияе негативно на термоядрената реакция.

Учените са предложили решение на проблем преди това смятан за неразрешим: изработването на вътрешните повърхности на реактора от волфрам. Волфрамът е най-огнеупорният от всички метали, но все пак може да бъде повреден при излагане на плазма. Предложеният метод за защита включва дифузионно насищане на волфрамовата повърхност с атоми на бор. Това води до образуване върху вътрешната стена на реактора на защитни слоеве от бориди - химични съединения на бор и волфрам, класифицирани като високотемпературни материали. Повърхност, защитена по този начин, развива необичайно свойство: микропукнатините, които възникват по време на интензивни термични удари, се самозапечатват чрез топене на борни оксиди, образувайки стъкловидна фаза.

Проведени са сравнителни тестове на волфрамови проби, подобни на тези, използвани за вътрешната повърхност на реактора ITER, и тестови проби от волфрам с дифузионно покритие. Тестовете за термичен шок, проведени в квазистационарния плазмен ускорител (QSPA) – съоръжение за генериране на високоскоростни плазмени потоци – показват, че прагът на повреда за волфрам с бориран слой, изложен на облъчване с водородни изотопи при температури 1300–1500°C, е по-висок, отколкото за непокрит волфрам.

"Като част от сътрудничеството ни с Китай в разработването на термоядрени реактори, скоро трябва да тестваме новата си разработка на действащия токамак EAST с оглед на приложението ѝ на токамака BEST, чието изграждане в Китай е планирано да завърши през 2027 г. Следващият етап е международният реактор ITER“, посочи Анатолий Красилников, директор на Центъра за проекти ITER в "Росатом“.