Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) объявило о старте пятилетнего координированного исследовательского проекта CRP F43028, направленного на изучение поведения вольфрамовых примесей в плазме термоядерных реакторов. Проект, утвержденный 27 февраля 2025 года, открыт для заявок от стран-участниц до 30 апреля 2025 года.

Вольфрам, обладая наивысшей температурой плавления среди металлов и исключительной устойчивостью к тепловым нагрузкам, рассматривается как основной материал для внутренних стенок вакуумных камер перспективных термоядерных установок, включая ITER и реакторы DEMO-класса. Однако взаимодействие плазмы с вольфрамовыми поверхностями приводит к эрозии и попаданию ионов вольфрама (Z=74) в плазму, что вызывает значительные энергетические потери из-за тормозного и рекомбинационного излучения, а также может провоцировать плазменные нестабильности.

Особую проблему представляют процессы ионизации и столкновительные свойства вольфрама в диапазоне электронных температур 1-10 кэВ, где наблюдаются существенные расхождения между теоретическими моделями и экспериментальными данными. Проект МАГАТЭ ставит целью систематизацию знаний о столкновительно-излучательных свойствах вольфрама в условиях термоядерной плазмы, включая: механизмы эрозии и транспорта частиц вольфрама; поведение низкозарядных и метастабильных ионов; количественную оценку радиационных потерь энергии.

Полученные результаты будут критически важны для оптимизации конструкционных материалов термоядерных реакторов и минимизации эксплуатационных рисков. Исследование внесет вклад в глобальную базу данных по физике плазмы, способствуя развитию технологий управляемого термоядерного синтеза.