2024, КРАТ, С. А., ПРИШВИЦЫН, А. С., ГАСПАРЯН, Ю. М., ПИСАРЕВ, А. А., Писарев, Александр Александрович, Пришвицын, Александр Сергеевич, Крат, Степан Андреевич, Гаспарян, Юрий Микаэлович

Важность изучения накопления водорода в соосаждённых из плазмы металлических слоях во многом обусловлена опасностью избыточного накопления радиоактивного изотопа трития в термоядерных установках, где со-осаждение материалов стенки с частицами работчего газа – один из основных каналов накопления водорода в установке. Так как эксперименты с использованием трития крайне затруднены технически, опасны и дороги, подавляющее большинство работ в данной области проводится с использованием дейтерия как симулятора трития. При этом предполагается, что накопление трития будет происходить идентично накоплению дейтерия. В связи со сложностью проведения экспериментов с тритием, возможно провести опыты по сравнению свойств протия и дейтерия и сделать некоторые оценки в части трития на основе полученных данных.

2020, ВОВЧЕНКО, Е. Д., ГАСПАРЯН, Ю. М., КРАТ, С. А., КУРНАЕВ, В. А., ПИСАРЕВ, А. А., СТЕПАНОВА, Т. В., Писарев, Александр Александрович, Крат, Степан Андреевич, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Степанова, Татьяна Владимировна, Вовченко, Евгений Дмитриевич

Рассмотрен LIBS эксперимент по определению присутствия Li в приповерхностных слоях облицовочных W тайлов кольцевого и рельсового лимитеров после завершения экспериментальной компании на Т-10, в конце которой исследовались режимы с испарением лития. Для анализа были выбраны образцы, вырезанные из тайла рельсового лимитера и парных e- и i- тайлов кольцевого лимитера, расположенных с внутренней стороны плазменного шнура и получивших минимальные тепловые нагрузки (рис.1). Предварительно для выбранных образцов было выполнено комплексное исследование элементного состава и свойств поверхности методами ТДС, СЭМ/ЭДА, рентгеноструктурного анализа и измерения твердости [1].

2022, ФЕФЕЛОВА, Е. А., КРАТ, С. А., ГАСПАРЯН, Ю. М., ЕФИМОВ, В. С., ЗАРИПОВА, М. М., ИСАЕНКОВА, М. Г., ПИСАРЕВ, А. А., Исаенкова, Маргарита Геннадьевна, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Писарев, Александр Александрович, Ефимов, Виталий Сергеевич, Крат, Степан Андреевич

Накопление изотопов водорода в материалах реактора является одной из основных проблем на пути к коммерческому термоядерному реактору. В ИТЭР в качестве топлива будет использоваться дейтерий-тритиевая смесь; накопление радиоактивного трития в материалах стенки реактора представляет проблему с точки зрения радиационной безопасности. Одним из основных механизмов накопления изотопов водорода в реакторе является соосаждение с материалами обращенных к плазме элементов [1,2]. В ИТЭР в качестве материала наиболее нагруженной области первой стенки – дивертора, выбран вольфрам. Понимание процесса соосаждения изотопов водорода с этим металлом необходимо для количественной оценки удержания трития в ОПЭ.

2014, ТИМОФЕЕВ, И. М., ГАСПАРЯН, Ю. М., ЕФИМОВ, В. С., ПИСАРЕВ, А. А., Писарев, Александр Александрович, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Ефимов, Виталий Сергеевич

В качестве одного из основных конструкционных материалов для бу-дущих термоядерных установок рассматриваются малоактивируемые феррито-мартенситные стали, обладающие высокой устойчивостью к нейтронному воздействию. С точки зрения безопасности важным вопро-сом является накопление трития в конструкционных материалах и про-никновение трития через материалы в систему охлаждения.

2020, КРАТ, С. А., ГАСПАРЯН, Ю. М., ВАСИНА, Я. А., ПРИШВИЦЫН, А. С., ПИСАРЕВ, А. А., Писарев, Александр Александрович, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Крат, Степан Андреевич, Пришвицын, Александр Сергеевич

Накопление изотопов водорода, включая радиоактивный тритий, в термоядерных установках – важный вопрос с точки зрения радиационной безопасности установок. Совместное осаждение с частицами материала стенки установки (соосаждение) – один из основных каналов накопления изотопов водорода в термоядерных установках, способный приводить к образованию толстых водород-насыщенных слоёв в труднодоступных областях установки, таких как линии откачки, обратные стороны обращённых к плазме элементов. Так как содержание водорода в таких слоях может очень сильно от параметров осаждения, таких как температура поверхности, на которую происходит осаждение, скорость осаждения, потоки и энергии частиц водорода, эмпирический подход к предсказанию содержания водорода в плёнках малоперспективен. По этой причине важной является задача разработки теоретической модели соосаждения.

2021, КРАТ, С. А., ПРИШВИЦЫН, А. С., ВАСИНА, Я. А., ХОМЯКОВ, А. К., ГАСПАРЯН, Ю. М., ПИСАРЕВ, А. А., Писарев, Александр Александрович, Пришвицын, Александр Сергеевич, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Крат, Степан Андреевич

Одним из основных каналов накопления трития в термоядерных установках является со-осаждение трития с распылённым плазмой материалом стенки. В токамаках, в которых планируется использование жидкого лития в качестве обращённого к плазме материала проблема накопления изотопов водорода в литиевых слоях стоит особенно остро, так как образование твёрдой гидридной фазы способно привести к выходу из строя систем использующих жидколитиевые элементы.

2019, ПИСАРЕВ, А. А., АРХИПОВ, И. И., БАБИЧ, Я. А., БЕРДНИКОВА, М. М., ГАСПАРЯН, Ю. М., ГРАШИН, С. А., ДРОБИНИН, В. Е., ЕФИМОВ, В. С., ИСАЕНКОВА, М. Г., КРЫМСКАЯ, О. А., ПЕРЛОВИЧ, Ю. А., СТЕПАНОВА, Т. М., ФЕСЕНКО, В. А., Фесенко, Владимир Александрович, Бердникова, Мария Михайловна, Крымская, Ольга Александровна, Ефимов, Виталий Сергеевич, Писарев, Александр Александрович, Исаенкова, Маргарита Геннадьевна, Гаспарян, Юрий Микаэлович

Лимитер токамака Т-10 представлял собой кольцо из нержавеющей стали, на котором были установлены 32 пары вольфрамовых пластин с электронной стороны (e-тайлы) и столько же пластин с ионной стороны (i-тайлы). Пластины были изготовлены в НИИЭФА им.Ефремова из вольфрама марки ВМП производства фирмы «Полема» (г.Тула).

2020, АРУТЮНЯН, З. Р., ГАСПАРЯН, Ю. М., ЕФИМОВ, В. С., РЯБЦЕВ, С. А., ПИСАРЕВ, А. А., Писарев, Александр Александрович, Ефимов, Виталий Сергеевич, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Арутюнян, Зорий Робертович

При горении термоядерной плазмы обращенные к плазме элементы (ОПМ) будут подвергаться воздействию интенсивных потоков частиц дейтерия, трития, гелия, а также нейтронов, возникающих в процессе реакции D –T синтеза. В связи с этим, одной из важных задач является минимизация накопления радиоактивного трития в ОПМ [1, 2], а также изучение влияния на накопление примеси гелия в плазме.

2022, АРУТЮНЯН, З. Р., ГАСПАРЯН, Ю. М., ЕФИМОВ, В. С., КРАТ, С. А., ПИСАРЕВ, А. А., Писарев, Александр Александрович, Ефимов, Виталий Сергеевич, Крат, Степан Андреевич, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Арутюнян, Зорий Робертович

Гелий будет присутствовать в плазме термоядерных установок как продукт термоядерной реакции и взаимодействовать с обращенным к плазме материалом (ОПМ). Вольфрам будет использован в качестве материала наиболее нагруженных частей дивертора в ITER и рассматривается в качестве одного из приоритетных материалов для ОПМ будущих термоядерных реакторов благодаря высокой температуре плавления и теплопроводности и малому коэффициенту физического распыления [1].

2019, КРАТ, С. А., ГАСПАРЯН, Ю. М., ВАСИНА, Я. А., ПРИШВИЦЫН, А. С., ПИСАРЕВ, А. А., Крат, Степан Андреевич, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Писарев, Александр Александрович, Пришвицын, Александр Сергеевич

Накопление изотопов водорода, включая радиоактивный тритий, в термоядерных реакторах – большая проблема, как с точки зрения радиационной безопасности, так и из-за влияния накопленного водорода на функциональность реакторов. Накопление водорода способно негативно влиять на свойства обращённых к плазме элементов. Последующий выход водорода из материалов стенки (рециклинг водорода) приводит к попаданию холодного газа в плазму и её остужению. Одним из основных каналов накопления изотопов водорода в термоядерных реакторах является совместное осаждение (соосаждение) изотопов водорода с частицами стенки, распылёнными плазмой и переосаждающимися в других областях реактора. Возможным решением описанных проблем является использование жидкометаллических элементов первой стенки, в особенности жидколитиевых элементов. Использование жидкометаллических поверхностей позволяет разрешить проблему накопления радиационных повреждений, постоянная циркуляция металла позволяет обеспечить контроль за общим содержанием изотопов водорода в установке, а физические свойства лития потенциально позволяют реализовать новые перспективные режимы удержания плазмы, в том числе режимы с малым или нулевым рециклингом. Сбор частиц лития из газовой фазы является критическим элементом, необходимым для реализации системы замкнутой циркуляции лития. В зависимости от температурных режимов сбора, большое накопление изотопов водорода, выпадение твёрдой фазы в жидком литии, может представлять опасность. В данной работе представлены результаты исследования зависимости содержания изотопов водорода в соосаждённых с литием слоях в зависимости от температуры подложки во время осаждения.