Розглянуто процес загасання швидких магнітозвукових та альфвенівських хвиль у плазмі токамака за умов черенковського резонансу на електронах. Для отримання коефіцієнтів загасання магнітогідродинамічних хвиль використано локальний підхід, в якому поточне значення поздовжньої швидкості резонансних електронів замінюється на постійне значення в точці спостереження.

Подана проблема накопичення плутонію в атомній енергетиці. Запропоновано спосіб спалювання плутонію в реакторах на теплових нейтронах. Обгрунтована можливість фторидної переробки ядерних відходів.

Освещены основные физические аспекты магнитной ловушки "Ураган-2М, представлено её описание.

Проведен обзор научно-технических работ, посвященных основным достижениям в технологии получения и исследования свойств перспективных материалов для термоядерной энергетики. Установлены принципы работы термоядерного реактора (ТЯР), проанализирована проблема выбора конструкционных материалов. Особое внимание уделено изучению малоактивных сплавав V-(4-5)%Cr-(4-5)%Ti в аспекте потенциальной возможности их применения в первой стенке будущих промышленных ТЯР. Рассмотрены теплофизические и механические свойства сплавов системы V-Cr-Ti, исследовано влияние их примесного состава на наведенную активность после использования в ТЯР с возможностью последующей утилизации. Исследованы основные факторы, влияющие на низко- и высокотемпературный пределы рабочего диапазона температур V-Cr-Ti. Освещены достижения в изучении механизмов эволюции микроструктуры, гелиевого охрупчивания и радиационного распухания. Проанализированы проблемы разработки эталонного сплава V-4Cr-4Ti, рассмотрены успехи в получении альтернативных сплавов с улучшенной микроструктурой. Описаны промышленные технологии выплавки больших слитков на основе ванадиевых сплавов, а также крупногабаритных изделий из них (проволок, листов, труб). Рассмотрены основные характеристики разработанных и освоенных промышленностью ферритомартенситных и аустенитных сталей, композиционных материалов SiC/SiC в контексте различных концепций термоядерных энергетических установок. Разработаны рекомендации по практическому применению данных материалов в различных узлах интернационального термоядерного экспериментального реактора ИТЭР.

На підставі аналізу умов експлуатації високонавантажених конструктивних елементів надпровідної електромагнітної системи термоядерного реактора й особливостей деформування та руйнування сплавів за умов дії імпульсів електричного струму та кріогенних температур установлено критерії оцінки граничного стану матеріалів і сформульовано головні положення методики їх визначення.

Індекс рубрикатора НБУВ: З496-034

Рубрики:

Термоядерні енергетичні реактори

Шифр НБУВ: Ж23042 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Обнаружено резонансное расщепление дрейфовой поверхности заряженной частицы в результате совместного действия амбиполярного электрического поля и винтового магнитного поля, которое в данном случае играет роль возмущающего фактора. Оценены координаты особых точек расщепившейся дрейфовой поверхности, позволяющие судить о расстоянии, на которое отойдет пролетная частица от исходной магнитной поверхности.

Дисертацію присячено питанням метрологічного забезпечення вимірювань радіальних розподілів електронної температури плазми в сучасних термоядерних установках з магнітним утриманням. В дисертації розроблено методи та засоби, які дозволили розв'язати проблему безпосереднього вимірювання з високою точністю просторово-часових розподілів електронної температури плазми в термоядерних установках токамак упродовж тривалості великострумового розряду. Наведено, що за сукупністю технічних характеристик засоби метрологічного забезпечення високотемпературних вимірювань задовольняють вимогам експерименту на сучасних установках токамак і дозволяють вирішувати ряд задач, щодо фізики та діагностики термоядерної плазми.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.64,022 + З496-03

Рубрики:

Інерційне утримання плазми. Лазерний і пучковий термоядерний синтез

Термоядерні енергетичні реактори

Шифр НБУВ: РА332475 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлены методы исследования напряженно-деформированного, теплового и вибрационного состояния высоконагруженных элементов энергетических машин и установок. Рассмотрены особенности методологии решения задач динамики и прочности, направленной на анализ реальных конструкций энергомашин, имеющих сложную форму и повреждения в виде трещин. Представлено методическое обеспечение расчетов на термопластичность и ползучесть с применением инкрементальных теорий. Рассмотрена оценка трещинностойкости элементов энергомашин в условиях высокой температуры. Приведены данные исследований термонапряженного состояния и ресурса элементов и узлов паровых и гидравлических турбин с учетом конструктивных технологических отклонений, контактного воздействия и рассеянной поврежденности. Изложены результаты построения расчетных моделей и методик анализа вибрационных характеристик роторов турбин с трещинами. Отражены достижения в области практической вибродиагностики и приведены данные по развитию методов и созданию аппаратурных средств диагностирования вибрационного состояния турбоагрегатов. Внимание уделено устройствам измерения вибрации, построению и функционированию компьютеризированных систем вибродиагностики. Приведены расчеты на прочность элементов термоядерных установок.

Изложены результаты разработки принципиальной технологии электрошлаковой сварки (ЭШС) заготовок из стабильно аустенитной стали 03Х20Н16АГ6 толщиной 50...1045 мм проволочными электродами и плавящимся мундштуком. Показано, что ЭШС является наиболее эффективным сварочным процессом при изготовлении крупных металлоконструкций энергетических установок типа "Токамак".

Международный термоядерный экспериментальный реактор - большое экспериментальное устройство для исследований в области термоядерной энергии, которое будет построено в ближайшие годы во Франции. Экстремальные условия (высокие температуры, предельно большие тепловые нагрузки, тепловая усталость и ядерное излучение) требуют использования специальных материалов и выполнения соединения разнородных материалов. TNO "Защита, надежность и безопасность" занимается разработкой технологии сварки взрывом как альтернативного способа соединения, демонстрирующего высокий потенциал этого способа для соединения деталей реактора.

Запропоновано математичну модель витоків газів під час роботи вакуумних систем, стінки яких охолоджуються водою, на основі динаміки кріогенного поділу газів через фрактальну мережу мікротріщин захисних покриттів. Розглянуто фрактальну модель мікротріщин у матеріалі стінок охолоджуваних вакуумних посудин для експериментального зразка термоядерного реактора. Наведено оцінку втрати тиску під час течії рідини через мережу мікроканалів. Досліджено фізичний механізм проникнення потоку охолоджуючої рідини через гіпотетичні щілини та тріщини, що утворюють деревоподібну структуру мікроканалів, який описується лінійними співвідношеннями нерівноважної термодинаміки для заданого перепаду тисків на стінках посудини. На основі методів комп'ютерної флюїдної динаміки у межах однорідної моделі суцільного середовища розраховано витрату рідини для ізотермічного потоку. Розроблено кріогенну систему саморегульованого паралельного захолодження мережі надпровідних магнітів, в якій досягнута робоча температура 4,5 К, для збору електронів при бета-розпаді тритію. Удосконалено метод саморегульованого охолодження надпровідних компонент кріомодулів, резонаторів і магнітів для підвищення добротності резонаторів надпровідного прискорювача. Обгрунтовано застосування й експериментально апробовано метод збереження поляризації протонів у магнітному полі в процесі транспортування протонної мішені з поляризаційного надпровідного магніту в магнітне поле спектрометра. Розроблено кріогенну систему зниження температури кріоконденсаційних панелей для збільшення швидкості відкачування водню з вакуумної камери протонного циклотрона.

Отмечено, что токамак KSTAR состоит из магнитной системы, вакуумной камеры и криостата, которые, наряду с охлаждением гелия до низких температур, создают условия вакуума для удержания высокотемпературной плазмы. Конструкция из катушек тороидального магнитного поля построена как часть магнитной системы и соединена с 16-ю элементами с интервалами под углом 22,5° с помощью конического болта и шпоночного соединения, работающего на срез. Основной функцией такого соединения во внутренних и наружных междукатушечных соединениях является противодействие плоскостным и внеплоскостным силам, а также увеличение жесткости при срезе междукатушечных конструкций. Однако в связи с трудностью и затратностью получения геометрии шпоночного соединения необходима его оптимизация с целью регулировки напряжения между шпонкой и конструкцией. Выполнена оптимизация геометрии шпонки с использованием метода Тагучи и анализа напряжений с помощью программного комплекса ANSYS.

Розвинуто оптичні методи дослідження впливу розпилення плазмою на формування шорсткості поверхні й оптичні властивості дзеркал. Досліджено основні закономірності ерозії та еволюції структури поверхні вольфрамових перших дзеркал (двох типів вольфраму: рекристалізованого (W-rc) та ITER-grade (W-IG), де W-IG - матеріал модифікований з метою забезпечення вимог конструкції реактора, W- вольфрам) за умов впливу факторів, що імітують умови роботи в Інтернаціональному Термоядерному Експериментальному Реакторі (ІТЕР). Вперше доведено, що рекристалізація W-IG забезпечує стабілізацію структури його поверхні й оптичних характеристик, що дає можливість розглядати W-rc як перспективний матеріал для перших дзеркал в ІТЕР. Вперше сформульовано за результатами АСМ-досліджень поверхні рекристалізованого W особливості формування профілю термічних канавок, визначено їх природу та внесок в модифікацію рельєфу поверхні перших дзеркал. Створено експериментальну базу - багатофункціональний оптичний комплекс для дослідження оптичних властивостей та структури поверхні твердих тіл. Запропоновано результати дослідження використовувати під час вибору матеріалу виготовлення дзеркал оптичної діагностики плазми.

Приведен научно-технический обзор о ретроспективе исследований в ведущих странах мира управляемого термоядерного синтеза (УТС) легких ядер, современном состоянии разработок и возможных перспективах мирового развития наукоемкой техники в области термоядерной энергетики. Приведены ядерно-физические основы процесса протекания УТС в смеси легких ядер. Представлены данные о результатах начального и современного этапов исследований в области УТС. Описаны основные конструкции и технические характеристики термоядерных реакторов (ТЯР), использующих магнитное и инерционное удержание горячей плазмы. Проанализирован мировой прогресс в области разработки, создания и исследования экспериментальных ТЯР, базирующихся на системах удержания горячей плазмы в тороидальных магнитных "ловушках" (установки-токамаки и стеллараторы) и инерционных системах лазерно-импульсной технологии микровзрывов мишеней-капсул термоядерного топлива. Приведены данные об основных видах термоядерного топлива, которое может применяться в рабочих циклах ТЯР, и безопасности ТЯР. Указаны основные проблемы в области УТС для экспериментальных ТЯР и создания в будущем термоядерных электрических станций (ТЯЭС). Отмечена важная роль ТЯЭС и термоядерной энергетики в обеспечении человечества в долгосрочной перспективе электроэнергией.

Створено концепцію реактора-стеларатора, фізичні параметри якого формуються за умов неокласичних транспортних процесів. Запропоновано конструкцію модульної магнітної системи стелараторів, що має властивості, близькі до магнітних систем з безперервними гвинтовими провідниками, та визначено вимоги до точності виготовлення та встановлення елементів магнітної системи. Шляхом числового розв'язку системи рівнянь, яка описує просторово-часову поведінку плазми в реакторі-стелараторі, проведено оптимізаційні розрахунки щодо вибору параметрів різних типів термоядерних реакторів, що працюють на D-Т суміші (дослідного, демонстраційного, промислового). Вивчено режими роботи реакторів-стелараторів, які діють на альтернативних D-D і D-3Не термоядерних циклах, і досліджено параметри джерела нейтронів, придатного для створення гібридного реактора, що працює на комбінації процесів синтезу-поділу. Показано, що за досить малих величини гвинтових полів в реакторі-стелараторі він може скласти конкуренцію за вартістю та розмірами реактору-токамаку. Вивчено нейтронно-температурні хвильові процеси в бланкеті термоядерного реактора.