Добавить новость
ru24.net
Новости по-русски
Декабрь
2024

Бериллий в стенках термоядерного реактора ИТЭР заменят на вольфрам благодаря новым расчетам

0
Руководство проекта приняло решение заменить бериллий на вольфрам в качестве материала для стенок реактора. Ученые провели масштабные расчеты, чтобы выяснить, подойдет ли вольфрам как материал.

Санкт-Петербург, 25 дек - ИА Neftegaz.RU. Группа ученых Санкт-Петербургского политехнического университета П. Великого (СПбПУ) представила международным коллегам первые комплексные расчеты влияния плазмы на стенки Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР), который является крупнейшим в мире.
Об этом заявил член научной группы ИТЭР и заведующий лабораторией Теория и моделирование плазмы токамаков СПбПУ В. Рожанский.

На основе новых расчетов руководство проекта приняло решение заменить бериллий на вольфрам в качестве материала для стенок реактора.

По словам В. Рожанского, руководство ИТЭР поставило научной группе задачу выполнить комплексные расчеты параметров раскаленной плазмы, которая будет в непосредственной близости к стенкам будущего термоядерного реактора.
Ученые учли все особенности и характеристики сложной формы реактора, что позволило оценить потенциальное воздействие плазмы на поверхность стенок в различных точках.
В результате этих расчетов было принято решение о реконструкции реактора и использовании вольфрамовых стенок вместо предыдущих бериллиевых.

ИТЭР строится на основе токамака - тороидальной камеры с магнитными катушками, которая позволит удерживать раскаленную плазму, достигающую температуры более 100 млн , внутри реактора.
Плазма в токамаке удерживается благодаря магнитному полю, при этом она не соприкасается с материальными стенами.
Основной задачей становится минимизация разрушительного воздействия на стенки, которые могут подвергаться воздействию температуры плазмы.

Стенки токамака ИТЭР имеют сложную геометрию с множеством технических выемок и выступов для размещения оборудования.
В. Рожанский отметил, что ранее расчет проводился на основе усредненной условной формы стенки, приближающейся к реальной с помощью математических методов.
Однако полноценные и всесторонние расчеты воздействия плазмы на стенки реального физического токамака ранее не проводились.

Российские и зарубежные ученые разработали математический метод расширенных сеток, который обеспечил новый уровень численного моделирования. Этот метод позволил разбить расчетную область на огромное количество ячеек с произвольной ориентацией магнитного поля.
Ученые СПбПУ первыми применили данный метод для анализа токамака, успешно рассчитав параметры пристеночной плазмы для всех возможных ячеек.
Для этих расчетов использовались суперкомпьютеры как СПбПУ, так и проекта ИТЭР, и один расчет мог занимать до месяца.

Первоначально планировалось, что стенки токамака будут изготовлены из бериллия.
Тем не менее, в связи с различными факторами, такими как радиоактивность и высокая стоимость материала, было решено рассмотреть альтернативные варианты.
При использовании вольфрама возникали опасения по поводу возможного распыления материала и загрязнения плазмы.
Благодаря проведенным расчетам, ученые смогли подтвердить целесообразность выбора вольфрама как материала для стенок, и было принято коллективное решение использовать именно его.
В Провансе, недалеко от Марселя, осуществляется строительство первого в мире международного термоядерного экспериментального реактора нового поколения, известного как ИТЭР.
Проект направлен на демонстрацию научной и технологической осуществимости применения термоядерной энергии в промышленных масштабах, а также на отработку необходимых технологических процессов для этого.

Страны ЕС покрывают почти половину всех расходов на сооружение реактора, в то время как остальные шесть стран-участниц, включая Россию, США, Японию, Китай, Индию и Южную Корею, вносят равные доли для финансирования оставшихся издержек.

Россия играет ключевую роль в проекте, внося значительный вклад в разработку, производство и поставку 25 систем, которые будут использованы в будущем реакторе.
В рамках совместной работы над проектом ИТЭР несколько ведущих предприятий Росатома занимаются изготовлением ключевых компонентов установки.
К ним относятся центральные сборки дивертора, 40% панелей первой стенки, а также необходимые коммутирующие аппараты и соединители модулей бланкета.

Запланировано, что первые эксперименты на реакторе начнутся в 2034 г., в то время как полноценная эксплуатация установки намечена на 2039 г. в соответствии с новой стратегией развития проекта ИТЭР.



Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus




Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Елена Рыбакина

Елене Рыбакиной "отдали" победу в реванше с 17-летним вундеркиндом






В Волгограде стоимость квартиры на «вторичке» стала вдвое дороже частного дома

Граждане России со стажем от 15 лет получат пенсию раньше срока, но есть нюанс

Продать за день. Авито запускает программу выкупа автошин

Экономист Цыганов: попадание БПЛА является страховым случаем в ряде ситуаций