Наука, образование и инновации РФ
Теория выбора материала для термоядерного реактора
В Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН предложена теоретическая модель, которая прогнозирует поведение материала при тепловой нагрузке от соприкосновения с плазмой в прототипах термоядерного реактора. Это решение позволит предвидеть разрушение материала и, возможно, избежать его. Изначально ученые просчитывали поведение материала на мощных компьютерах, процесс занимал достаточно много времени. Старший научный сотрудник Алексей Сергеевич Аракчеев предложил использовать формулу, которая существенно ускоряет процесс. Идея состоит том, чтобы уйти от рутинных расчетов переноса тепла между всеми участками камеры, воспользовавшись упрощающими предположениями. Одно из них — малая глубина прогрева за одну миллисекунду, которую длится импульс выброса плазмы на стенку. Это очень простая формула, которая связывает напряжение с величиной нагрева и позволяет вычислить, будет ли трескаться вольфрам и его сплавы при конкретных параметрах. Теоретическая модель прошла экспериментальную проверку в Германии на установках JUDITH и PSI-2, а также в ИЯФ СО РАН на открытой магнитной ловушке ГОЛ-3. Результаты немецких и новосибирских исследований по облучению вольфрама плазменным потоком подтвердили перспективность предложенного теоретического подхода. Сейчас ученые сосредоточены на разработке более совершенных методов изучения состояния материалов под тепловой нагрузкой.
В Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН предложена теоретическая модель, которая прогнозирует поведение материала при тепловой нагрузке от соприкосновения с плазмой в прототипах термоядерного реактора. Это решение позволит предвидеть разрушение материала и, возможно, избежать его. Изначально ученые просчитывали поведение материала на мощных компьютерах, процесс занимал достаточно много времени. Старший научный сотрудник Алексей Сергеевич Аракчеев предложил использовать формулу, которая существенно ускоряет процесс. Идея состоит том, чтобы уйти от рутинных расчетов переноса тепла между всеми участками камеры, воспользовавшись упрощающими предположениями. Одно из них — малая глубина прогрева за одну миллисекунду, которую длится импульс выброса плазмы на стенку. Это очень простая формула, которая связывает напряжение с величиной нагрева и позволяет вычислить, будет ли трескаться вольфрам и его сплавы при конкретных параметрах. Теоретическая модель прошла экспериментальную проверку в Германии на установках JUDITH и PSI-2, а также в ИЯФ СО РАН на открытой магнитной ловушке ГОЛ-3. Результаты немецких и новосибирских исследований по облучению вольфрама плазменным потоком подтвердили перспективность предложенного теоретического подхода. Сейчас ученые сосредоточены на разработке более совершенных методов изучения состояния материалов под тепловой нагрузкой.