Publication: Система диффузионного заполнения массива сферических оболочек изотопами водорода до давлений 1000 атм при 300 К
Файлы
Дата
2023
Авторы
Александрова, И. В.
Корешева, Е. Р.
Осипов, И. Е.
Толоконников, С. М.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Аннотация
Сегодня перспективные разработки в области управляемого лазерного термоядерного синтеза (ЛТС) направлены на создание энергетической установки для массового производства криогенных топливных мишеней (КТМ) и их частотной доставки в зону облучения мощным лазером. Для обеспечения непрерывной работы реактора ЛТС необходимо пополнение топливом зоны термоядерного горения с частотой ∼1 млн КТМ в день. При этом работа с массивом бесподвесных КТМ на всех этапах замкнутого операционного цикла является ключевым требованием при разработке реакторных технологий. Первый этап в производстве КТМ – это заполнение полых сферических оболочек топливом, представляющим собой дейтерий или дейтерий-тритиевую смесь. Оболочки для КТМ изготавливаются из полимера, стекла, бериллия или углерода высокой плотности. В мировой практике принято осуществлять этап заполнения либо методом диффузии газообразного топлива через стенку оболочки КТМ, либо инжектировать жидкое топливо через тонкий капилляр (диаметром в несколько мкм), встроенный в стенку оболочки. Последний метод крайне проблематичен для будущих применений, поскольку нарушает целостность и симметрию оболочки, а также исключает возможность частотной подачи КТМ в фокус лазера с помощью инжекции. На основе данных многих экспериментальных циклов нами представлены результаты по оптимизации системы диффузионного заполнения, впервые созданной в ФИАНе для заполнения массива бесподвесных полимерных и стеклянных оболочек (диаметр 0.8 – 2.0 мм) изотопами водорода до давлений 1000 атм при 300 K. Представленные результаты уникальны и не имеют аналогов в мире.
Описание
Ключевые слова
водородное топливо , диффузионная система заполнения , массив оболочек , криогенная топливная мишень , лазерный термоядерный синтез
Цитирование
Александрова И.В., Корешева Е.Р., Осипов И.Е., Толоконников С.М., “ Система диффузионного заполнения массива сферических оболочек изотопами водорода до давлений 1000 атм при 300 К ”, Квантовая электроника, 53 (9), 738–749 (2023).