Новосибирск. 2 октября. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г.И.Будкера (ИЯФ, Новосибирск) Алексей Аракчеев разработал теоретическую модель, которая позволит подобрать материал для удерживающей плазму вакуумной камеры строящегося во Франции международного термоядерного реактора ITER, говорится в сообщении ИЯФ.
Отмечается, что температура плазмы в реакторе будет достигать 150 млн градусов, при этом граница горячей плазмы в реакторе колеблется и несколько раз в секунду выплескивает мощные порции тепла на стенку камеры, причем не равномерно, а на очень маленькую площадь.
"В результате многократного повторения экстремальных тепловых нагрузок материал стенки может треснуть", - говорится в сообщении.
В сообщении говорится, что наиболее перспективным материалом, способным выдержать высокие тепловые, механические и радиационные нагрузки является вольфрам и его сплавы, который и будет использоваться в реакторе при создании внутренней стенки вакуумной камеры.
Ранее поведение материала просчитывалось на мощных компьютерах, один расчет мог занимать несколько дней.
А.Аракчеев предложил формулу, которая позволяет вычислить, будет ли трескаться вольфрам и его сплавы при конкретных параметрах.
"Представьте, что у вас есть метровый стержень, если вы один конец поместите в костер, то за другой сможете держаться рукой достаточно долго, потому что тепло проникает внутрь медленно, за миллисекунду - не более чем на несколько миллиметров. Если оно проникло на долю миллиметра, а вы грели пятно размером сантиметр, то у вас есть малый параметр, толщина этого нагретого слоя. Мы им воспользовались и решили задачу в этом приближении. Получилась очень простая формула, которая связывает напряжение с величиной нагрева", - приводятся в сообщении слова ученого.
Теоретическая модель А.Аракчеева прошла экспериментальную проверку в Германии на установках JUDITH и PSI-2, а также в ИЯФ на открытой магнитной ловушке ГОЛ-3.
"Результаты немецких и новосибирских исследований по облучению вольфрама плазменным потоком подтвердили перспективность предложенного теоретического подхода", - говорится в сообщении.
Помимо исследования стойкости материалов, ИЯФ участвует в создании оборудования для установки ITER: сотрудники института разрабатывают диагностические системы, которые будут использованы на установке, а также устройства для нейтронной защиты и размещения диагностик.
ИЯФ является фактическим мировым лидером в изучении удержания плазмы в линейных системах.
ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) - крупнейший международный проект по созданию экспериментального термоядерного реактора на основе в Карадаше (Франция). В состав участников проекта ITER входят Евросоюз, Индия, Китай, Республика Корея, Россия, США, Япония. По своим масштабам проект ИТЕР стоит в ряду таких известных проектов как Международная космическая станция (МКС), Большой адронный коллайдер.