РБМК ВВР Задачи по физике ядра Испытания ядерного оружия Атомные батареи Физика ядерного реактора Курсовые по энергетике Термоядерный синтез Термоядерный реактор Атомные реакторы на быстрых нейтронах

Материаловедческий токамак, КТМ

При создании установок для УТС проблема подбора материалов (как для первой, так и второй стенок) является определяющей. Именно отсутствие материалов для вакуумной камеры до сих пор не позволяет достигнуть критериальных параметров плазмы. Поэтому при разработке конструкции ИТЭРа было принято решение о строительстве специального материаловедческого токамака. Этот термоядерный реактор КТМ строится в Казахстане в г. Курчатов (ранее Семипалатинский полигон для испытания ядерного оружия).

Казахстанский Токамак КТМ является экспериментальной термоядерной установкой для отработки задач материаловедения на предмет радиационной стойкости. Предполагается, что на КТМ будут проводиться такие работы, как экспериментальные изучения материалов первой стенки и дивертора в ITER- подобных режимах нагрузки; тестирование внутри реакторных компонентов и элементов дивертора; изучение различных способов сокращения тепловых нагрузок на пластины дивертора. В задачи, решаемые на КТМ, входит разработка новых кандидатных материалов для пластин и других элементов дивертора; исследование процессов эрозии, распыления и сводообразующих процессов
пластин дивертора; анализ динамики распределения поверхностных и объемных температур платины дивертора защита первой стенки и внутрисосудных элементов; разработка методов сокращения локальных тепловых нагрузок на пластинах дивертора. Для выбора материалов первой стенки будут исследоваться материалы с различным 2эфф (в плане их устойчивости в процессах рециклирования, распыления, эрозии, при термических и радиационных воздействиях), а также пористые материалы, используемые для сокращения тепловых нагрузок на стенки реактора. Мы переходим к следующему разделу – поведению реактора в динамических процессах, а именно к обратным связям в реакторе. Обратные связи определяют в значительной степени характеристики безопасности реактора и требования к системе автоматического управления и качеству управления со стороны оператора. И важность их определяется тем, что обратные связи определяют устойчивость реактора по отношению к малым возмущениям. В правильно спроектированном реакторе обратные связи должны быть отрицательные, если удается как-то на них воздействовать при конструировании реактора

Рис.6 Схема токамака КТМ

По своей конструкции КТМ относится к новому типу реакторов - так называемых сферических токамаков (Рис.6). Установка КТМ представляет собой устройство, в котором заряженные частицы плазмы в магнитном поле двигаются по спирали вдоль магнитных силовых линий, замкнутых в кольцо - тор. Для нагрева газа (топливо - протий либо дейтерий - изотопы водорода) используется безэлектродный разряд, а для удержания плазмы - собственное магнитное поле разряда. Токамак КТМ (габариты которого 4*4*3.5 м3, площадь, занимаемая КТМ со вспомогательными системами 8*8 м2) расположен в приямке (глубиной 1м) 10*10*1 м3.


На главную