Персона:
Крат, Степан Андреевич

Научные группы

Научная группа

Исследования и разработки в области управляемого термоядерного синтеза на токамаках ITER, Т-15 МД, MEPHIST

Организационные подразделения

Организационная единица

Институт лазерных и плазменных технологий

Стратегическая цель Института ЛаПлаз – стать ведущей научной школой и ядром развития инноваций по лазерным, плазменным, радиационным и ускорительным технологиям, с уникальными образовательными программами, востребованными на российском и мировом рынке образовательных услуг.

Статус

Руководитель научной группы "Исследования и разработки в области управляемого термоядерного синтеза на токамаках ITER, Т-15 МД, MEPHIST"

Фамилия

Крат

Имя

Степан Андреевич

Полная страница элемента

Результаты поиска

Теперь показываю 1 - 10 из 19

Открытый доступ
ИЗОТОПНЫЙ ЭФФЕКТ В НАКОПЛЕНИИ ВОДОРОДА В ОСАЖДЁННЫХ ИЗ ПЛАЗМЫ ВОЛЬФРАМОВЫХ СЛОЯХ
(НИЯУ МИФИ, 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.
Открытый доступ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОПИСАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ГАЗОВ В ОСАЖДЁННЫХ ИЗ ПЛАЗМЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОЯХ
(НИЯУ МИФИ, 2023) КРАТ, С. А.; ПРИШВИЦЫН, А. С.; ГАСПАРЯН, Ю. М.; Пришвицын, Александр Сергеевич; Гаспарян, Юрий Микаэлович; Крат, Степан Андреевич
Одним из основных каналов накопления радиоактивного трития в термоядерных установках является соосаждение – процесс одновременного осажедния на поверхность распылённых частиц первой стенки реактора и частиц рабочего газа плазмы. В будущих термоядерных реакторах в качестве рабочего газа будет применяться смесь дейтерия и трития. При этом в составе рабочего газа также можно ожидать наличие протия, всегда присутствующего в остаточном вакууме, изотопов гелия 3 и 4, присутствующих в виде термоядерной «золы». Таким образом, будет происходить одновременное соосаждение атомов материала первой стенки с вплоть до 5 различными газами. При этом данные газы будут конкурировать друг с другом за одни и те же дефекты в растущем слое, влиять на содержание друг друга в осаждённом слое.
Открытый доступ
ВЛИЯНИЕ КОНТАКТА С АТМОСФЕРНЫМ ВОЗДУХОМ НА СОДЕРЖАНИЕ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА В ОСАЖДЁННЫХ ИЗ ПЛАЗМЫ ВОЛЬФРАМОВЫХ СЛОЯХ
(НИЯУ МИФИ, 2023) КРАТ, С. А.; ФЕФЕЛОВА, Е. А.; ЕФИМОВ, В. С.; ПРИШВИЦЫН, А. С.; СОРОКИН, И. А.; ГАСПАРЯН, Ю. М.; Гаспарян, Юрий Микаэлович; Ефимов, Виталий Сергеевич; Пришвицын, Александр Сергеевич; Сорокин, Иван Александрович; Крат, Степан Андреевич
Накопление изотопов водорода в осаждённых из плазмы металлических слоях – важный вопрос с точки зрения радиационной безопасности будущих термоядерных установок и с точки зрения рециклинга водорода. Соосаждение распылённых материалов первой стенки с частицами рабочего газа из плазмы является одним из основных каналов накопления в термоядерных установках. Вольфрам используется в качестве материала дивертора ИТЭР и в будущем является кандидатным материалом для первой стенки реактора DEMO. Выбор вольфрама связан, в частности, с его химической стабильностью. Всё это делает важным исследование содержания изотопов водорода в осаждённых из плазмы вольфрамовых слоях.
Открытый доступ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СООСАЖДЕНИЯ ВОДОРОДА С МЕТАЛЛАМИ
(НИЯУ МИФИ, 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.
Открытый доступ
LIBS АНАЛИЗ ПРИСУТСТВИЯ Li В W ТАЙЛАХ ТОКАМАКА Т-10
(НИЯУ МИФИ, 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].
Открытый доступ
СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ОСАЖДЁННЫХ ИЗ ПЛАЗМЫ ЛИТИЕВЫХ СЛОЁВ ОТ ТЯЖЁЛЫХ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
(НИЯУ МИФИ, 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.
Открытый доступ
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕСОРБЦИИ ДЕЙТЕРИЯ ИЗ ВОЛЬФРАМА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НАНОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
(НИЯУ МИФИ, 2021) ПОПОВА, М. А.; БУЛГАДАРЯН, Д, Г.; СИНЕЛЬНИКОВ, Д. Н.; ЕФИМОВ, В. С.; КРАТ, С. А.; ГАСПАРЯН, Ю. М.; ГРИШАЕВ, М. В.; Гаспарян, Юрий Микаэлович; Синельников, Дмитрий Николаевич; Крат, Степан Андреевич; Ефимов, Виталий Сергеевич; Гришаев, Максим Валерьевич
Контроль содержания трития в термоядерных установках является важной задачей с точки зрения обеспечения радиационной безопасности. Одним из доминирующих механизмов захвата изотопов водорода является так называемое соосаждение, т.е. захват в постепенно растущие из продуктов эрозии плёнки. Таким образом, значительная часть захваченного рабочего газа часто сконцентрирована в приповерхностной области. В связи с этим активно изучается возможность использования лазерного излучения для контроля содержания изотопов водорода на поверхности обращенных к плазме элементов термоядерных установок. Использование лазерного излучения позволяет осуществлять контроль дистанционно, а также проводить локальные измерения и получать распределение концентрации по поверхности [1].
Открытый доступ
ЗАМЕЩЕНИЕ ИЗОТОПОВ ГЕЛИЯ В ВОЛЬФРАМЕ ПРИ ИОННОМ ОБЛУЧЕНИИ
(НИЯУ МИФИ, 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].
Открытый доступ
ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСИ ГЕЛИЯ НА СВОЙСТВА СООСАЖДЕННЫХ ВОЛЬФРАМ-ДЕЙТЕРИЕВЫХ СЛОЁВ И УДЕРЖАНИЕ ДЕЙТЕРИЯ В НИХ
(НИЯУ МИФИ, 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.
Открытый доступ
МЕТОДЫ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ НАКОПЛЕНИЯ И УДАЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА ИЗ СТЕНОК ТЕРМОЯДЕРНЫХ УСТАНОВОК
(НИЯУ МИФИ, 2022) ГАСПАРЯН, Ю. М.; БУЛГАДАРЯН, Д. Г.; АЛИЕВА, А. И.; ДЕГТЯРЕНКО, Н. Н.; ЕФИМОВ, Н. Е.; ЕФИМОВ, В. С.; КАЗИЕВ, А. В.; КРАТ, С. А.; КУЛАГИН, В. В.; МАРЕНКОВ, Е. Д.; ПОДОЛЯКО, Ф. С.; СЕРГЕЕВ, Н. С.; СИНЕЛЬНИКОВ, Д. Н.; СОРОКИН, И. А.; СТЕПАНЕНКО, А. А.; СТОЛБОВ, А. М.; ПОПОВА, М. А.; ХАРЬКОВ, М. М.; Маренков, Евгений Дмитриевич; Казиев, Андрей Викторович; Гаспарян, Юрий Микаэлович; Крат, Степан Андреевич; Дегтяренко, Николай Николаевич; Ефимов, Виталий Сергеевич; Ефимов, Никита Евгеньевич
В настоящее время идет строительство международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР, также в различных странах ведутся активные работы по разработке демонстрационных реакторов (ДЕМО). В России активно обсуждается разработка гибридных термоядерных реакторов и источников нейтронов. Основные отличия термоядерных установок нового поколения – большая мощность и длительность разрядов, работа с радиоактивным тритием, производство высокоэнергетических нейтронов и частиц гелия в ходе DT- реакции. Эти особенности требуют уточненных данных о поведении изотопов водорода в этих условиях, а также разработки дистанционных методов контроля их накопления в установках.