Отечественные исследователи представили инновационный метод защиты внутренних поверхностей термоядерных установок. Консорциум специалистов из институтов «Росатома», липецкого предприятия «РАРМА» и НИЯУ МИФИ создал технологию, позволяющую существенно замедлить эрозию материалов и минимизировать попадание примесей в плазму.
Вопрос сохранения целостности облицовки реактора в условиях экстремального воздействия плазмы, температура которой превосходит показатели в недрах Солнца, долгое время оставался одной из главных преград на пути к управляемому термоядерному синтезу. Мощные энергетические потоки повреждают стенки камеры, а продукты испарения охлаждают плазменный шнур, блокируя протекание реакции. В МИФИ подчеркнули, что до недавнего времени эта инженерная задача относилась к категории невыполнимых.
Ученые разработали метод использования вольфрама, легированного атомами бора. Под воздействием нагрузок на поверхности металла синтезируются слои боридов, обладающие исключительной жаропрочностью. Как отметил заместитель гендиректора «РАРМА» Сергей Ипатов, формирование такого барьера на вольфраме эффективно препятствует загрязнению плазмы в токамаке сторонними частицами.
Серия испытаний на плазменных ускорителях подтвердила, что модифицированный материал обладает значительно более высоким порогом повреждения, чем чистый вольфрам. Анатолий Красильников, возглавляющий Проектный центр ИТЭР в «Росатоме», высоко оценил перспективы новой технологии и рекомендовал провести дальнейшую апробацию разработки на действующей установке EAST в КНР.
Интеграция борированного вольфрама в промышленное производство не потребует радикальной смены технологических циклов, что упрощает внедрение решения. Подробные результаты исследования готовятся к публикации в журнале «Вопросы атомной науки и техники».
Источник: iXBT
