Gli scienziati della National Nuclear Research University MEPhI hanno proposto un nuovo metodo di connessione
Attualmente in costruzione in Franciareattore sperimentale termonucleare internazionale ITER, la prossima tappa verso l'uso industriale dell'energia da fusione nucleare sarà la realizzazione di reattori nazionali di nuova generazione. Uno di questi sarà DEMO, che dovrebbe essere costruito in Russia. A differenza di ITER, i nuovi impianti funzioneranno con maggiore potenza, il che significa che avranno bisogno di una protezione potente.
Il rivestimento protettivo in ITER è composto dabronzo al cromo-zirconio, in DEMO il carico sarà molto superiore a 2 MW / m2, quindi gli scienziati suggeriscono di utilizzare l'acciaio resistente al calore EK-181. Ma il problema principale è combinare elementi di acciaio e tungsteno sulla parete interna e il deviatore del futuro reattore.
Progetto del complesso del reattore DEMO. Immagine: NRNU MEPHI
I ricercatori di MEPhI hanno dimostrato che l'uso dila saldatura TiZr4Be con uno strato intermedio di tantalio soddisfa le condizioni del futuro reattore. Nel corso degli esperimenti, i fisici hanno esposto campioni di acciaio e tungsteno, combinati con una nuova saldatura, agli effetti del deuterio gassoso e di una scarica di plasma (T = 600°C). I risultati hanno mostrato che dopo l'irradiazione del plasma e l'esposizione al gas a una pressione di 1 Pa, è stata osservata una concentrazione di deuterio accettabile, che corrisponde alle condizioni operative dei futuri dispositivi termonucleari.
Il combustibile del reattore a fusione è una miscelaisotopi di idrogeno, deuterio e trizio. In questo caso, gli isotopi radioattivi possono accumularsi nei materiali delle pareti. Oltre all'accumulo di trizio radioattivo, dal punto di vista della sicurezza, c'è anche il problema dell'effetto dell'idrogeno sulle pareti, che nel tempo rende il materiale più fragile.
Abbiamo fatto il primo passo:ha creato un modello dell'elemento della prima parete di un reattore termonucleare e di un deviatore e lo ha testato in modalità vicine a quelle previste negli impianti termonucleari. Il composto è stabile in determinate condizioni: abbiamo identificato i suoi limiti in termini di temperatura e pressione del gas circostante. Pertanto, è necessario o continuare la ricerca di materiali idonei, oppure garantire condizioni operative accettabili.
Yuri Gasparyan, Professore Associato, Istituto di Tecnologie Laser e Plasma, Università Nazionale di Ricerca Nucleare MEPhI
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