국립원자력연구대학 MEPhI 과학자들이 새로운 연결 방식 제안
현재 프랑스에서 공사중국제 열핵 실험용 원자로 ITER, 핵융합 에너지의 산업적 이용을 향한 다음 단계는 새로운 세대의 국가 원자로를 만드는 것입니다. 그 중 하나는 러시아에서 건설될 예정인 DEMO입니다. ITER과 달리 새로운 발전소는 더 많은 전력으로 작동하므로 강력한 보호가 필요합니다.
ITER의 보호 코팅은크롬-지르코늄 청동, DEMO에서 부하는 2MW/m2보다 훨씬 높으므로 과학자들은 내열강 EK-181을 사용할 것을 제안합니다. 그러나 주요 문제는 미래 원자로의 내벽과 전환기에 강철과 텅스텐의 요소를 결합하는 것입니다.
DEMO 원자로 단지 프로젝트. 이미지: NRNU MEPHI
MEPhI의 연구원들은탄탈륨의 중간 층을 가진 솔더 TiZr4Be는 미래 원자로의 조건을 만족시킵니다. 실험 과정에서 물리학자들은 새로운 솔더와 결합된 강철 및 텅스텐 샘플을 중수소 가스 및 플라즈마 방전(T = 600°C)에 노출시켰습니다. 결과는 1 Pa의 압력에서 플라즈마 조사 및 가스 노출 후 수용 가능한 중수소 농도가 관찰되었으며 이는 미래의 열핵 장치의 작동 조건에 해당하는 것으로 나타났습니다.
핵융합로 연료는 혼합물이다수소, 중수소, 삼중수소의 동위원소. 이 경우 방사성 동위원소가 벽체에 축적될 수 있습니다. 방사성 삼중수소의 축적 외에도 안전성의 관점에서 볼 때 벽에 대한 수소의 영향 문제도 있으며, 이로 인해 시간이 지남에 따라 재료가 더 부서지기 쉽습니다.
우리는 첫 번째 단계를 밟았습니다.열핵 원자로 및 전환기의 첫 번째 벽 요소 모델을 만들고 열핵 시설에서 예상되는 것과 유사한 모드에서 테스트했습니다. 화합물은 특정 조건에서 안정적입니다. 우리는 주변 가스의 온도와 압력에 대한 한계를 확인했습니다. 따라서 적합한 재료를 계속 검색하거나 허용 가능한 작동 조건을 보장해야 합니다.
Yuri Gasparyan, 부교수, 레이저 및 플라즈마 기술 연구소, National Research Nuclear University MEPhI
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