“Нейтронное облучение даст исследователям беспрецедентное представление о том, как нейтроны создают внутренние дефекты в материалах, и поможет им раскрыть движущие механизмы проникновения водорода в различные металлы.” - сказал Дмитрий Терентьев, руководитель программы исследований и разработок Fusion в SCK CEN‎.

21 декабря 2021 года на объекте в девяти милях к югу от центра Оксфорда запущена термоядерная установка Joint European Torus (JET) сообщает сайт МАГАТЭ. Используя ‎‎мощные магниты‎‎ для удержания и синтеза водорода реактор ‎‎токамака‎‎ произвел ‎‎рекордный импульс термоядерной энергии в 59 мегаджоулей‎‎ в течение пяти секунд. Почти сорокалетний JET смог совершить исторический прорыв, отчасти благодаря модернизации, в ходе которой его внутренние стенки из углерода были заменены металлами - изменение, имеющее важные последствия для будущего развития термоядерной энергетики.‎

‎Новый скоординированный исследовательский проект МАГАТЭ‎‎ помогает лучше понять это изменение и изучить материалы, которые будут использоваться в будущих термоядерных реакторах. Международные эксперты из 15 стран, МАГАТЭ и его партнеры используют источник нейтронов для воссоздания условий, с которыми сталкиваются внутренние стенки термоядерного реактора, и определения того, как водород проникает в металлические компоненты внутри него. Результаты проекта могут дать важные ответы на вопросы, касающиеся стоимости, эффективности и отходов, образующихся в результате крупных экспериментов по термоядерному синтезу и реакторов, таких как ‎‎ITER‎‎ и ‎‎DEMO‎‎, а также будущих термоядерных электростанций.‎

«Одним из наиболее сложных аспектов реакции синтеза является борьба с ущербом, вызванным нейтронами», - сказал Калле Хейнола, физик-атомщик МАГАТЭ, координирующий проект. «Проведение исследований материалов с использованием нейтронов обычно требует дорогостоящего источника нейтронов и предъявляет особые требования к радиационной безопасности. Поэтому физики и инженеры традиционно экспериментировали с материалами, бомбардируя их ионами или с помощью компьютерного моделирования. Однако эти альтернативы имеют недостатки или ограничения и могут не точно представлять ущерб, который могут вызвать нейтроны. Наш проект направлен на решение этой проблемы».‎

ТЕСТИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ БУДУЩЕГО

Дмитрий Терентьев является руководителем программы исследований и разработок в области термоядерного синтеза в Бельгийском центре ядерных исследований, известном как SCK CEN. Он и его команда получают материалы в рамках проекта МАГАТЭ и облучают их на своем объекте по источнику нейтронов в Моле. В феврале они получили первую партию.‎

‎"Мы используем исследовательский реактор деления «BR2» в качестве источника нейтронов для облучения материалов компонентов термоядерного реактора", - сказал Терентьев. "Весь процесс имитирует эффекты выбрасываемых нейтронов из реакции синтеза, и мы можем скорректировать наш эксперимент, чтобы воспроизвести различные уровни интенсивности нейтронной бомбардировки. Хотя энергия нейтронов от реакции деления ниже, чем от реакции синтеза, мы все еще можем провести бесценные исследования эффектов, вызванных быстрыми нейтронами". В течение следующих 6 месяцев SCK CEN будет тестировать различные типы материалов для брони судов (вольфрам, интеллектуальные сплавы на основе вольфрама, молибден, железо и стали), а также вместе соединительных и трубными материалов (медь и медь-хром-цирконий).

‎Одним из особенно интересных материалов, который будет тестировать проект, является EUROFER97, сталь нового поколения, которую планируется использовать в структуре будущих проектов по термоядерному синтезу DEMO и в ITER.

Подробнее с оригиналом текста (англ.) можно ознакомиться на страничке сайта МАГАТЭ.