Персона: Жарков, Михаил Юрьевич
Email Address
Birth Date
Результаты поиска
РАЗРАБОТКА ЛИМИТЕРОВ НА ОСНОВЕ ЛИТИЕВЫХ КПС ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ КОНЦЕПЦИИ ЗАМКНУТОГО ЛИТИЕВОГО ЦИКЛА В ТОКАМАКЕ
Разработка и создание экономически оправданного источника термоядерных нейтронов на базе токамака, предназначенного для решения задач промышленной ядерной энергетики, требует наличия компонентов, контактирующих в стационарном режиме с плазмой в условиях воздействия экстремально высоких энергетических нагрузок. Это требует разработки соответствующих материалов, контактирующих с плазмой (МКП), и эффективных методов отвода избыточного тепла от них. Охлаждение граничной плазмы за счет переизлучения энергии ионами лития рассматривается как многообещающий метод защиты МКП. Этот подход может быть эффективно реализован в том случае, когда основная часть ионов лития вовлечена в замкнутый контур циркуляции между плазмой и поверхностью МКП [1, 2]. Процесс циркуляции лития имеет четыре основных составляющих: поступление Li в плазму с эмитирующего элемента, охлаждение ионизированным Li граничной плазмы, захват Li элементом-коллектором и транспортировка Li от коллектора к эмиттеру для замыкания цикла. Диссипация значительной части энергии, поступающей из плазмы (для примера, ~80% полной энергии в экспериментах на Т-11М [3-5]) на всю поверхность первой стенки обеспечивает снижение потока энергии на внутрикамерные компоненты и обеспечивает щадящий режим теплоотвода от них. Схематически этот процесс представлен на рис.
Tungsten wires with steel matrix composite: wetting and infiltration by steel melt
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СБОРА ЛИТИЯ И ВОДОРОДА КОЛЛЕКТОРНОЙ МИШЕНЬЮ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ МИШЕНИ В СИСТЕМЕ ЭМИТТЕР-КОЛЛЕКТОР НА ТОКАМАКЕ Т-11М
Контур непрерывной циркуляции лития вблизи первой стенки термо-ядерного источника нейтронов (ТИН) призван обеспечить ее защиту в режиме стационарной эксплуатации. Наряду с эмиттером лития ключе-вым элементом такого контура должен стать литиевый коллектор, предна-значенный для сбора «отработанных» (т.е. выходящих на стенку) лития и неиспользованного «горючего» – изотопов водорода – с целью их после-дующего возвращения в плазменный шнур. Работа посвящена экспери-ментальному исследованию в условиях токамака Т-11М работы такого коллектора, выполненного в виде гладкой металлической трубы из нержавеющей стали, помещенной в «тень» литиевого эмиттера. Количе-ственной характеристикой его эффективности является коэффициент захвата падающего на него потока литиевых ионов и водорода. В случае охлаждения его изнутри жидким азотом, как показала линейная зависи-мость от времени экспозиции, коэффициент захвата им лития можно было считать близким к 1, по крайней мере, в ходе экспозиции коллектора дли-тельностью 600 рабочих импульсов Т-11М, что эквивалентно примерно 150 с непрерывной работы коллектора.