Группа российских исследователей из научного института «Росатома» в Троицке (входит в Научный дивизион госкорпорации «Росатом»), ООО «Рарма» (г. Липецк) и НИЯУ МИФИ предложила инновационный способ снижения примесей в термоядерной плазме и защиты стенок реактора от эрозии.
Температура плазмы в термоядерной установке может во много раз превышать температуру в центре Солнца. Потоки энергии и частиц из плазмы и ее неустойчивое поведение могут повреждать внутреннюю стенку, а испарившиеся частицы стенки «охлаждают» плазму, что негативно сказывается на протекании термоядерной реакции.
Ученые предложили решение задачи, ранее считавшейся неразрешимой, – делать внутренние поверхности реактора из вольфрама. Вольфрам – самый тугоплавкий из металлов, однако и он может повреждаться при соприкосновении с плазмой. Предложенный способ защиты заключается в диффузионном насыщении вольфрамовой поверхности атомами бора. В результате на внутренней стенке реактора формируются защитные слои из боридов – химических соединений бора и вольфрама, которые относятся к классу высокотемпературных материалов. По словам заместителя генерального директора ООО «Рарма» Сергея Ипатова, борированный слой на поверхности вольфрама должен сгладить главный недостаток этого металла – попадание многозарядных примесей в плазму токамака. У защищенной таким образом поверхности появляется необычное свойство: микротрещины, возникающие при мощных тепловых ударах, самостоятельно закрываются путем плавления окислов бора с образованием стекловидной фазы.
Как рассказал заведующий кафедрой физики плазмы НИЯУ МИФИ, д. ф.-м. н. Юрий Гаспарян, создатели разработки провели сравнительные испытания образцов вольфрама, аналогичного тому, из которого будут делать внутреннюю поверхность реактора ИТЭР, и пробных образцов вольфрама с диффузионным покрытием. Испытания термическим ударом, проведенные на квазистационарном плазменном ускорителе (КСПУ) – установке для генерации высокоскоростных потоков плазмы – показали, что порог повреждения облучением изотопами водорода поверхности вольфрама с борированным слоем при температуре 1300 – 1500 ºС получается выше, чем вольфрама без покрытия.
При имитации срывов плазмы установлено, что скорость эрозии вольфрама с борированным слоем меньше эрозии чистого вольфрама. Более того, бор в составе покрытия выступает эффективным поглотителем кислорода. Благодаря этому борированный слой вольфрамовой поверхности толщиной в 0,1 мм может обеспечить снижение примесей в термоядерной плазме на весь период эксплуатации реактора ИТЭР. При этом не потребуется использовать систему боронизации в тлеющем разряде, которая проектируется в настоящее время.
Директор Проектного центра ИТЭР госкорпорации «Росатом», д. ф.-м. н. Анатолий Красильников дал высокую оценку проделанной учеными работе и рекомендации по дальнейшему исследованию борсодержащих диффузионных покрытий для обращенных к плазме элементов.
«В рамках сотрудничества с Китаем в сфере создания термоядерных реакторов в ближайшее время необходимо провести испытания нашей новой разработки на действующем токамаке EAST с целью ее применения на токамаке BEST, строительство которого в Китае планируют завершить в 2027 году. Следующий этап — это международный реактор ИТЭР», – поделился он.
Главный конструктор научного института «Росатома» в Троицке Павел Пискарев отметил перспективность разработки и высокую значимость результатов применительно к использованию в проектирующемся российском токамаке с реакторными технологиями (ТРТ). «Технологии создания теплоотводящих панелей первой стенки с вольфрамовой облицовкой отработаны и хорошо освоены в нашей стране в рамках участия в проекте ИТЭР. Использование борированного вольфрама вместо чистого не требует кардинальной переработки налаженных производственных цепочек и может быть легко осуществлено, при этом потенциальные преимущества огромны», – рассказал он.
13:34, 23 Июля 26
 «Росатом» приурочил ко Дню корпоративного волонтера порядка 100 мероприятий
дальше..
|
 |
13:31, 23 Июля 26
 FESCO наращивает контейнерные перевозки между Индией, странами Аравийского полуострова и Новороссийском
дальше..
|
|
13:25, 23 Июля 26
 «Росатом» отмечен гран-при конкурса «Лидеры в интересах женщин»
дальше..
|
|
13:19, 23 Июля 26
 «Россети Тюмень» консолидируют электросетевое имущество Нефтеюганска
дальше..
|
|
13:12, 23 Июля 26
 В Казахстане построят первый в Центральной Азии завод по производству «зеленого» авиатоплива
дальше..
|
|
11:48, 23 Июля 26
 «Транснефть – Западная Сибирь» сэкономила за полгода 2,25 тыс. кВт*ч за счет энергосберегающих мероприятий
дальше..
|
|
11:45, 23 Июля 26
 СГК сократит сроки замены тепломагистралей в Новосибирске
дальше..
|
|
11:39, 23 Июля 26
 Особенностью «Форсажа-2026» стала интеграция креативных индустрий в традиционную инженерную повестку
дальше..
|
|
11:36, 23 Июля 26
 Правительство РФ направит 780 млн рублей на реконструкцию очистных сооружений в Астраханской области
дальше..
|
|
11:32, 23 Июля 26
 В Вологодской области подключено к сетевому газу в рамках догазификации более 13,5 тысячи домовладений
дальше..
|
|
11:22, 23 Июля 26
 В историческом центре угледобычи Хакасии формируется музей-парк
дальше..
|
|
10:50, 23 Июля 26
 Экспедиция «От Ямбурга до Ямбурга» прошла по морю 300 км на весельно‑парусном карбасе
дальше..
|
|
10:48, 23 Июля 26
 «НТЗМК» отгрузил в Казахстан более 3 000 тонн металлоконструкций для Алматинской ТЭЦ-3
дальше..
|
|
10:47, 23 Июля 26
 «Сахаэнерго» отремонтировало более 45 км ЛЭП в северных и арктических районах Якутии
дальше..
|
|
10:39, 23 Июля 26
 Новая подстанция «Талая» на Колыме оснащена системой противоаварийной автоматики
дальше..
|
|
09:55, 23 Июля 26
 НТМК открыл собственный научно-исследовательский центр
дальше..
|
|
09:51, 23 Июля 26
 «Транснефть – Верхняя Волга» проанализировала за полгода 86 тысяч проб нефти и нефтепродуктов
дальше..
|
|
09:08, 23 Июля 26
 «Исеть» после перехода под управление Ростеха впервые за 34 года выплатит дивиденды
дальше..
|
|
08:54, 23 Июля 26
 «Россети Юг» отремонтировали почти 40 километров ЛЭП на юго-востоке Ростовской области
дальше..
|
|
08:52, 23 Июля 26
 «Т Плюс» проверила на прочность больше половины теплосетей Пензы
дальше..
|
|
08:49, 23 Июля 26
 Красноярская ТЭЦ-2 развернула масштабные работы по повышению надежности теплоснабжения
дальше..
|
|
08:45, 23 Июля 26
 «Кубаньэнерго» приняло на баланс подстанцию 35 кВ в Усть-Лабинском районе
дальше..
|
|
08:43, 23 Июля 26
 «Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск» стал лучшим добычным предприятием «Газпрома» по охране труда
дальше..
|
|
08:39, 23 Июля 26
 Спрос на электричество для автомобилей вырос в Новосибирске на 60% за полгода
дальше..
|
|
08:36, 23 Июля 26
 «Россети Юг» выдали 10 МВт мощности для 675 новых объектов в Калмыкии
дальше..
|
|
07:36, 23 Июля 26
 Рефтинская ГРЭС модернизирует энергоблок №1
дальше..
|
|
07:30, 23 Июля 26
 «Форсаж–2026» объединил молодых специалистов в диалоге о настоящем и будущем электроэнергетики
дальше..
|
|
07:26, 23 Июля 26
 «Читаэнерго» выявило в Забайкалье 11,5 тысячи опор ЛЭП с незаконными подвесами оптоволокна
дальше..
|
|
07:24, 23 Июля 26
 В Йошкар-Оле газифицировано садоводческое товарищество
дальше..
|
|
06:41, 23 Июля 26
 Специалисты Ростовской АЭС поделились с курскими атомщиками практиками эффективного производства
дальше..
|
|
06:32, 23 Июля 26
 Приоритетными направлениями развития ТЭК остаются цифровая трансформация и внедрение ИИ
дальше..
|
|
06:30, 23 Июля 26
 Персонал Кольской АЭС подтвердил готовность к противоаварийным действиям в ходе тренировки
дальше..
|
|
06:28, 23 Июля 26
 На единственной в мире плавучей АЭС завершилась плановая партнёрская проверка
дальше..
|
|
06:25, 23 Июля 26
 «Россети» и «Опора России» обсудили внедрение инновационных отечественных разработок в сетевом комплексе
дальше..
|
|
06:22, 23 Июля 26
 В Ивановской области подключен к газовому отоплению Дом культуры в селе Сараево
дальше..
|
|
06:15, 23 Июля 26
 Газовая электростанция в Жанаозене дала первый ток в промышленном масштабе
дальше..
|
|
06:10, 23 Июля 26
 «Школа Росатома» ежегодно отправляет более 500 школьников в лучшие детские центры страны
дальше..
|
|
06:08, 23 Июля 26
 FESCO запустила услугу по маркировке импортных товаров в системе «Честный знак»
дальше..
|
|
06:02, 23 Июля 26
 От Земли до Луны и обратно: московский завод выпустил 950 тысяч километров кабеля
дальше..
|
|
05:42, 23 Июля 26
 Суд подтвердил законность требований Ростехнадзора к безопасности защитных дамб в Орске
дальше..
|
|
05:39, 23 Июля 26
 «Сахалинэнерго» подключило к электроснабжению новый ФАП в селе Победино
дальше..
|
|
05:34, 23 Июля 26
 Богучанская ГЭС помогла оснастить секцию синхронного плавания в Кодинске
дальше..
|
|
05:31, 23 Июля 26
 «Севкавказэнерго» электрифицировало за полгода более 600 объектов в Северной Осетии
дальше..
|
|
05:29, 23 Июля 26
 Экологи «Газпром добыча Надым» провели мониторинг лицензионных участков на полуострове Ямал
дальше..
|
|
05:27, 23 Июля 26
 «Гидропресс» за три года направил на переработку более 12 тонн макулатуры
дальше..
|
|
05:18, 23 Июля 26
 Газовики открыли выставку к юбилею города Чайковского
дальше..
|
|
05:17, 23 Июля 26
 «Роснефть» повышает эффективность проектно-изыскательских работ
дальше..
|
|
05:15, 23 Июля 26
 «Нижнекамскнефтехим» смонтировал оборудование новой воздухоразделительной установки
дальше..
|
|
05:12, 23 Июля 26
 «Россети Новосибирск» направили более 119 млн рублей на ремонт и обслуживание электросетей в I полугодии 2026 года
дальше..
|
|
05:09, 23 Июля 26
 В Кирове газифицирован новый футбольный манеж
дальше..
|
|
|
|
Выбор материала обращённой к горячей плазме внутренней стенки реактора – одна из ключевых и до сих пор нерешенных задач при создании термоядерного реактора.