В России разработан перспективный материал для токамака

Специалисты АО «НИИЭФА» и НИТУ «МИСиС» разработали перспективный материал для изготовления обращенных к плазме элементов дивертора токамака с реакторными технологиями (ТРТ).

«Росатом» утверждает, что, хотя вольфрам является наиболее подходящим материалом для защитной облицовки обращенных к плазме элементов, но он не подходит для создания теплоотводящего основания из-за высокой хрупкости и плохо совместим с другими металлами.

В пресс-релизе корпорации добавлено: «Специалисты намерены решить данную проблему, смешав пористую матрицу вольфрама с медью методом вакуумной инфильтрации. При этом пористая матрица будет выращена на подложке из монолитного вольфрама. Такой способ позволяет синтезировать деталь из металлопорошка послойно, управляя её свойствами для конкретной задачи за счет возможности оптимизации геометрической структурой.»

Павел Пискарев, руководитель научно-исследовательского института электромагнитных вычислений АО «НИИЭФА», отметил: «Традиционная технология позволяет нам получать продукт заданной пористости со «случайной», непериодической структурой. Наш метод позволит нам создать продукт с оптимизированной послойной функционально-градиентной структурой благодаря объемной гироидной решетке с контролируемой геометрией пор».

Образцы, созданные с использованием нового метода, уже прошли механические испытания, измерение теплопроводности с помощью лазерной вспышки и микроскопические исследования, и следующим этапом является начало производства первых моделей. АО «НИИЭФА» и МИСИС (Национальный исследовательский технологический университет) также будут совместно работать над наплавкой бронзы на сталь элементов первой стенки предлагаемого токамака с реакторными технологиями ТРТ, «которые подвержены более слабым тепловым потокам».

В прошлом месяце АО «НИИЭФА» завершило предварительный проект российского токамака с реакторными технологиями ТРТ, который описывается как «токамак с длительным импульсом разряда, сильным магнитным полем и электромагнитной системой, выполненной из высокотемпературного сверхпроводника… Строительство TRT является важным этапом в разработке управляемого термоядерного синтеза и создания ядерного энергетического реактора в России».

Предварительные работы по проектированию ТРТ начались в 2022 году и были основаны, среди прочего, на опыте и знаниях, полученных в рамках международного проекта ITER по строительству термоядерной установки на юге Франции. Росатом добавляет, что «в то же время на ТРТ впервые будет опробовано большое количество новых технологий, которых нет больше нигде в мире». В концептуальном документе проект описывается как «разработанный с целью содействия быстрому и экономически обоснованному переходу к чисто термоядерному реактору, а также к источнику термоядерных нейтронов для гибридной системы термоядерного синтеза». Было заявлено, что целью является создание ТРТ к 2030 году.