Cientistas da Universidade Nacional de Pesquisa Nuclear MEPhI propuseram um novo método de conexão
Atualmente em construção na Françareator experimental termonuclear internacional ITER, a próxima etapa no caminho para o uso industrial da energia de fusão nuclear será a criação de reatores nacionais de uma nova geração. Um deles será o DEMO, que está planejado para ser construído na Rússia. Ao contrário do ITER, as novas usinas operarão com mais potência, o que significa que precisarão de proteção poderosa.
O revestimento protetor do ITER é feito debronze cromo-zircônio, em DEMO a carga será muito superior a 2 MW / m2, então os cientistas sugerem o uso de aço resistente ao calor EK-181. Mas o principal problema é combinar elementos de aço e tungstênio na parede interna e no desviador do futuro reator.
Projeto do complexo de reatores DEMO. Imagem: NRNU MEPHI
Pesquisadores do MEPHI mostraram que o uso desolda TiZr4Be com uma camada intermediária de tântalo satisfaz as condições do futuro reator. No decorrer dos experimentos, os físicos expuseram amostras de aço e tungstênio, combinadas com uma nova solda, ao gás deutério e uma descarga de plasma (T = 600 ° C). Os resultados mostraram que após a irradiação do plasma e exposição ao gás a uma pressão de 1 Pa, foi observada uma concentração aceitável de deutério, que corresponde às condições de operação dos futuros dispositivos termonucleares.
O combustível do reator de fusão é uma misturaisótopos de hidrogênio, deutério e trítio. Nesse caso, isótopos radioativos podem se acumular nos materiais da parede. Além do acúmulo de trítio radioativo, do ponto de vista da segurança, há também o problema do efeito do hidrogênio nas paredes, que com o tempo torna o material mais quebradiço.
Demos o primeiro passo:criou um modelo do elemento da primeira parede de um reator termonuclear e um desviador e o testou em modos próximos aos esperados em instalações termonucleares. O composto é estável sob certas condições - identificamos suas limitações na temperatura e pressão do gás circundante. Portanto, é necessário continuar a busca por materiais adequados ou garantir condições operacionais aceitáveis.
Yuri Gasparyan, Professor Associado, Instituto de Tecnologias de Laser e Plasma, Universidade Nacional de Pesquisa Nuclear MEPhI
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