РИА Новости: Открытие российских ученых поможет обеспечить работу термоядерных реакторов
05
августа
2016
Сотрудники кафедры физики плазмы Национального исследовательского ядерного университета МИФИ сделали открытие, которое позволит защитить элементы термоядерных реакторов от повреждения при воздействии плазмы, и тем самым обеспечить их надежную работу, сообщила пресс-служба вуза. Термоядерные установки создаются, чтобы попытаться использовать для получения электроэнергии термоядерную реакцию, происходящую, в частности, на Солнце. В случае успеха это даст человечеству практически неисчерпаемый источник энергии. Самым крупным проектом в этой области является проект международного термоядерного реактора ИТЭР, который сейчас строится во Франции.
Одним из нежелательных явлений, которые могут происходить в таких установках, являются так называемые униполярные дуги, возникающие между термоядерной плазмой и обращенной к ней первой стенкой реактора. Это явление будет приводить к разрушению стенки реактора, загрязнению и охлаждению плазмы, что недопустимо при осуществлении управляемого термоядерного синтеза. Механизм возникновения униполярных дуг до конца еще не изучен, поэтому исследования, связанные с этой проблемой, имеют передовой характер.
Взаимодействие плазмы с вольфрамом, входящим в состав первой стенкой термоядерного реактора, приводит к тому, что металлическая поверхность покрывается огромным количеством волосков диаметром в несколько десятков нанометров и длиной до одного микрона. Ученые назвали их "вольфрамовым нанопухом".
Сотрудник кафедры физики плазмы МИФИ Дмитрий Синельников, находясь на стажировке в Нагойском университете Японии, обнаружил, что после возникновения униполярных дуг на вольфрамовом пухе возникают похожие на снежинки структуры. После этого на кафедре в МИФИ были проведены дополнительные эксперименты с целью выяснить, как такие структуры определяют свойства вольфрамового нанопуха при действии на него электрических полей высокой напряженности. Выяснилось, что такие "снежинки" в значительной мере влияют на то, каким будет воздействие электрического поля.
"Помимо внешней красоты, кратеры-снежинки могут помочь лучше разобраться в механизме перемещения дуги по поверхности", — отметил Синельников, слова которого цитируются в сообщении.
По мнению авторов работы, дальнейшее изучение этого явления поможет предотвратить возникновение вредных униполярных дуг в термоядерных установках и тем самым обеспечить их надежную эксплуатацию.
11
