Обзор работ в ИЯФ СО РАН по тематике плазма-поверхность | Sciact - CRIS-система Института катализа

Обзор работ в ИЯФ СО РАН по тематике плазма-поверхность Научная публикация

Журнал

Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез
ISSN: 0202-3822

Вых. Данные

Год: 2024, Том: 47, Номер: S1, Страницы: 65-75 Страниц : 10 DOI: 10.21517/0202-3822-2024-47-1-65-75

Ключевые слова

первая стенка, термоядерный реактор, вольфрам, графит, керамика, импульсный нагрев, синхротронное излучение, мощные потоки энергии, тепловые удары

Авторы

Шошин А.А. ^1,2,3 , Бурдаков А.В. ^1,3 , Кандауров И.В. ¹ , Касатов А.А. ^1,2 , Казанцев С.Р. ^1,4,5 , Балаш И.И. ^1,4 , Попов В.А. ^1,2 , Рыжков Г.А. ^1,2 , Черепанов Д.Е. ^1,2 , Кузьмин Е.И. ¹ , Полосаткин С.В. ^1,2,3 , Иванов И.А. ^1,2 , Аракчеев А.С. ¹ , Васильев А.А. ¹

Организации

1	Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия
2	Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
3	Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
4	Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия
5	Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов», Новосибирск, Россия

С 1990-х гг. в ИЯФ СО РАН проводятся комплексные исследования взаимодействия мощных потоков плазмы, электронных пучков и лазеров с твёрдыми телами при нагрузках, которые ожидаются на первой стенке термоядерного реактора. Сначала эксперименты проводились на установке ГОЛ-3, затем на комплексе БЕТА. В настоящее аремя создаются новые экспериментальные установки, включая станцию «Плазма» на строящемся источнике синхротронного излучения СКИФ, а также проектируется реактор ГДМЛ на основе открытой ловушки нового поколения. С помощью развитого диагностического комплекса многопробочной ловушки ГОЛ-3 были исследованы свойства приповерхностной плазмы и её динамика (плотность, температура, скорость разлёта, зарядовый состав). Изучена модификация поверхности различных материалов (вольфрам, графит, керамики) при различных импульсных тепловых нагрузках. Использование электронного пучка на стенде БЕТА позволило in situ наблюдать процессы модификации поверхности во время теплового удара, что недоступно для установок с плазменным воздействием. Проведено сравнение с данными других исследователей, показано их соответствие. Получены пороги для трещинообразования и плавления вольфрама, взрывного (хрупкого) разрушения графита. Для исследований напряжений в материалах применено синхротронное излучение, с помощью которого с высоким временным разрешением измерено напряжение во время импульсного облучения. Экспериментальные работы дополняются теоретическими и расчётными исследованиями. Предложена модель разрушения вольфрама, согласно которой на стадии остывания возникает напряжение, приводящее к растрескиванию вольфрама. Появление трещин на стенде БЕТА впервые в мире наблюдали экспериментально существенно позже тепловой нагрузки.

Шошин А.А. , Бурдаков А.В. , Кандауров И.В. , Касатов А.А. , Казанцев С.Р. , Балаш И.И. , Попов В.А. , Рыжков Г.А. , Черепанов Д.Е. , Кузьмин Е.И. , Полосаткин С.В. , Иванов И.А. , Аракчеев А.С. , Васильев А.А.
Обзор работ в ИЯФ СО РАН по тематике плазма-поверхность
Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. 2024. Т.47. №S1. С.65-75. DOI: 10.21517/0202-3822-2024-47-1-65-75 Scopus РИНЦ СКИФ ID

Поступила в редакцию:	15 янв. 2024 г.
Принята к публикации:	17 янв. 2024 г.

Scopus:	2-s2.0-85199385967
РИНЦ:	67325705
СКИФ ID:	3592

Пока нет цитирований