Российские учёные создали специальную установку, чтобы изучать разрушение материалов в термоядерных реакторах

В Институте ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) создали экспериментальный стенд, который в обозримом будущем позволит учёным изучать процессы разрушения материалов, на которые воздействует быстрые повторяющиеся тепловые нагрузки. С помощью нового устройства можно выполнить тестирование материалов, используемых для изготовления первой стенки термоядерного реактора-токамака. Именно данный конструкционный элемент испытывает колоссальные тепловые нагрузки (более 1000°С), воздействие мощных плазменных потоков и излучений. И очень часто подбор подобного материала является чуть ли не одной из главных проблем при строительстве реактора. Её и призвана решить новая отечественная установка.

«Уникальность установки в том, что на ней можно быстро воспроизвести полный цикл нагрузок, которым будет подвержена стенка за все ожидаемое время службы реактора. Она позволит набрать до 10 млн импульсов нагрева примерно за две рабочих недели. На других установках это занимает около года», — говорится в официальном заявлении пресс-службы вуза.

Установка оснащена специальной электронной пушкой, которая генерирует интенсивный частотно-импульсный пучок. Он падает на испытуемую мишень, расположенную в магнитном поле. Последнее формируется при помощи двух катушек. Под воздействием пучка материал мишени быстро и циклически нагревается.

Отличие отечественной установки от существующих аналогов заключается в возможности достичь необходимой нагрузки в пределах одного цикла. При этом мощность пучка остаётся сравнительно невысокой. Это позволяет сделать установку максимально компактной и недорогой по себестоимости.

На данный момент уже сконструированный стенд прошёл ряд испытаний.