В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН запустили уникальный экспериментальный стенд, который позволит изучать усталостное разрушение материалов при воздействии высоких температур и мощных плазменных потоков, аналогичных условиям термоядерного реактора. Исследования проводятся при поддержке Российского научного фонда.
Учёные ИЯФ СО РАН завершили создание уникальной установки, способной моделировать условия, в которых будут работать материалы первой стенки термоядерных реакторов. Эта установка воспроизводит тепловые и механические нагрузки, аналогичные тем, что возникают в токамаке, и позволяет значительно ускорить процесс их исследования. За две недели на установке можно получить до 10 миллионов импульсов нагрева, что позволяет значительно сократить время на проведение таких испытаний по сравнению с другими аналогичными установками.
![](https://poisknews.ru/wp-content/uploads/2024/08/gd-1.jpg)
Термоядерный синтез, считающийся будущим энергетики, требует надёжных материалов, которые смогут выдержать экстремальные условия внутри реактора. Материалы, которые используются в строительстве реакторов, должны удерживать раскалённую плазму, выделяющую энергию, превышающую затраты на её нагрев. Именно для этих целей и была создана новая установка, позволяющая моделировать комплексные воздействия на материалы.
«Установка позволяет воспроизвести тепловые нагрузки, сопоставимые с теми, что ожидаются в токамаке, и провести тысячи испытаний за короткое время».
- Виктор Куркучеков, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН
Сегодня учёные сталкиваются с недостатком теоретической базы, объясняющей процессы разрушения материалов под действием комбинированных нагрузок — тепловых, ионных и нейтронных. Несмотря на отдельные исследования влияния тепловой нагрузки, стойкость материалов в условиях, когда они подвергаются воздействию различных факторов одновременно, остаётся недостаточно изученной. Новая установка, разработанная сибирскими учеными, может помочь ответить на эти вопросы.
![](https://poisknews.ru/wp-content/uploads/2024/08/sfd.jpg)
На первом этапе испытаний учёные проверили проектные параметры установки, используя частотно-импульсный электронный пучок для нагрева. В ближайших планах — создание дополнительных систем диагностики и проведение более глубоких исследований, в том числе на материалах, предназначенных для облицовки дивертора ИТЭР. Эти эксперименты помогут определить пределы применимости вольфрама и других материалов в условиях термоядерных реакторов.
«Термоядерная энергетика предлагает потенциально неисчерпаемые запасы топлива и высокую эффективность, но её освоение требует решения множества сложных задач».
- Виктор Куркучеков, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН
Эти исследования дадут учёным возможность лучше понять, как материалы ведут себя в экстремальных условиях, и предложить новые решения для будущих термоядерных реакторов.
Нет комментариев