Реєстраційний номер
0224U033286,
(0124U004242)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Ключові аспекти взаємодії плазми з поверхнями в освоєнні термоядерної енергії
Назва етапу роботи
Дослідження основних механізмів ерозії та радіаційних ушкоджень термоядерних матеріалів.
Керівник роботи
Гаркуша Ігор Євгенійович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
24-12-2024
Організація виконавець
Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" Національної академії наук України
Опис роботи
Експериментальні імітаційні дослідження основних закономірностей взаємодії потуж-ної плазми з поверхнями в установках керованого термоядерного синтезу та розробка ефек-тивних методів обробки і очистки стінок вакуумної камери термоядерних реакторів.
Опис етапу
Надрукований на 3D-принтері зразок капілярної пористої структури (КПС) вольфраму заповненої Sn був підданий впливу потужною плазми під кутом до поверхні, що опромінюється в установці КСПП. Густина енергії ~ 3 МДж/м2 і тривалість імпульсу 0,25 мс в потоках плазми мають наближені до перехідних подій в диверторі термоядерного реактора. Експеримент мав на меті проаналізувати пошкодження рідко-металевого прототипу, потенційного компонента дивертора в термоядерних токамаках. Спостереження за взаємодією плазми поверхневими виявили викид частинок з експонованої мішені, який залежав від густини енергії потоці плазми, що налітає. Експеримент показав, що вплив плазми з густиною енергії нижче 1,2 МДж м-2 викликали викид лише невеликої кількості частинок з поверхні мішені. При більш високих плазмових навантаженнях число частинок, що викидаються, значно збільшувалося. Викид частинок переважно спостерігався з передньої кромки мішені КПС. Аналогічна поведінка була відзначена в експериментах з косим опроміненням мішені W через утворення неоднорідного екрануючого шару над поверхнею мішені. Дослідження показало, що як середнє число викинутих частинок, так і швидкість втрати маси при 30 похилих плазмових впливах Sn КПС були нижчими в порівнянні з тими, що спостерігалися при нормальному опроміненні. Було продемонстровано зниження швидкості втрати маси обробленого плазмою зразка протягом експериментальної серії. Підкладка W прототипа КПС не зазнала значних пошкоджень. Також було проведено порівняльний аналіз пошкоджень зразків Sn-КПС та секційних W, які зазнали впливу похилих та нормальних потоків плазми в умовах, що імітують перехідні процеси в термоядерному реакторі. Необхідні подальші експерименти для аналізу пошкоджень прототипів КПС, заповнених рідкими металами, при похилих імпульсних плазмових навантаженнях високого циклу.
Опис продукції
Автори роботи
Волкова Юлія Євгенівна
Геращенко Станіслав Сергійович
ДРЕВАЛЬ Микола Борисович
Ковтун Юрій Вікторович
КУЛИК Юлiя Сергiївна
МАЗНІЧЕНКО Сергiй Михайлович
МАРЦЕНЮК Юрій Павлович
Махлай Вадим Олександрович
ПАВЛІЧЕНКО Ростислав Олегович
Додано/оновлено в НРАТ
2024-12-24
