Atomic-Energy.ru

Завершены радиационные испытания специального металлического сплава для термоядерного реактора ИТЭР

31 января 2019

Нидерландский центр ядерных исследований (NRG) завершил работы по радиационным испытаниям в исследовательском реакторе специальных металлических сплавов, предназначенных для использования в строящемся термоядерном реакторе ИТЭР.

Напомним, Международный экспериментальный термоядерный реактор (ИТЭР) сооружается в настоящее время в ядерном центре в Кадараше во Франции. Планируется, что реактор будет иметь мощность 5000 МВт при потребляемой мощности 50 МВт, т.е. продемонстрирует возможность устойчивой управляемой термоядерной реакции с положительным энергетическим выходом. «Первая плазма» запланирована на 2025 год, а начало дейтериево-тритиевых термоядерных реакций – на 2035 год.

Участниками проекта ИТЭР являются Россия, США, Евросоюз, Китай, Индия, Япония и Южная Корея. В соответствии с международным соглашением об ИТЭР, материальный вклад «принимающей стороны» (Евросоюза) в строительство должен составлять 50% от общей суммы (которая оценивается в 20 млрд евро), а остальные 50% поровну делятся между участниками. При этом, как правило, вклад каждой из сторон осуществляется не в виде денег, а поставками оборудования.

Некоторые из элементов оборудования для ИТЭР до сих пор ещё находятся в стадии разработки. Одним из таких направлений является разработка конструкционных материалов. В сильном нейтронном потоке, который будет порождаться в ходе работы ИТЭР, атомы материалов, из которых сделана конструкция стенок реактора, могут поглощать нейтроны, превращаясь в радиоактивные изотопы, в результате чего в конструкции реактора будет накапливаться радиоактивность. С целью минимизировать это негативное явление, ставится задача разработать такие материалы (в т.ч. металлические сплавы), которые были бы устойчивы к нейтронному облучению.

Одну из таких исследовательских работ и проводит нидерландский ядерный центр NRG  совместно с шведской компанией Studsvik, которые разработали легированную стать под названием Eurofer97, которая, обладая всеми необходимыми качествами по прочности, не будет в нейтронном потоке подвергаться такой же высокой активации, как традиционно используемые материалы.

В NRG проводилось облучение сплава Eurofer97 в реакторе, в котором моделировались нейтронный поток и температура (в диапазоне 300-500 градусов Цельсия), в которых этот материал будет находиться в реакторе ИТЭР. Исследования начались в декабре 2016 года и продолжались в четыре этапа в течение двух лет. После этого облученные образцы будут отправлены в исследовательские лаборатории Studsvik  в Швеции для анализа их свойств.

Финансирование этих исследований осуществляет Fusion for Energy (F4E) – организация, управляющая финансовым вкладом Евросоюза в строительство ИТЭР из бюджета ЕС. Соглашение на проведение вышеописанных работ было заключено между F4E, с одной стороны, и Studsvik и NRG, с другой стороны, в октябре 2015 года. В общей сложности из данного сплава планируется изготовить около 27 тонн проката в виде специальных плит и брусков различной толщины от 1,2 мм до 45 мм.