Группа исследователей из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого представила международному научному сообществу первые детальные расчеты влияния плазмы на стенки крупнейшего в мире термоядерного реактора ИТЭР. На основании этих расчетов руководство проекта решило использовать вольфрам вместо бериллия для изготовления стенок реактора, сообщает ТАСС.
Владимир Рожанский, заведующий лабораторией “Теория и моделирование плазмы токамаков” СПбПУ, пояснил, что их команда впервые провела всесторонние вычисления параметров взаимодействия раскаленной плазмы со стенками будущего реактора. Эти расчеты учитывали все особенности сложной конструкции установки, что привело к важному решению о замене материала стенок.
ИТЭР использует технологию токамака – тороидальной камеры с магнитными катушками, которая способна удерживать плазму, нагретую до температуры более 100 миллионов градусов. Магнитное поле не позволяет плазме напрямую контактировать со стенками реактора, однако даже при этом температура вблизи стенок может достигать 10 тысяч градусов.
Российские специалисты разработали инновационный математический метод расширенных сеток, который позволил провести более точное численное моделирование. Этот метод дал возможность рассчитать параметры пристеночной плазмы для всех возможных участков реактора, используя мощности суперкомпьютеров СПбПУ и проекта ИТЭР.
Первоначально планировалось использовать бериллий для стенок токамака, однако после тщательного анализа различных факторов, включая радиоактивность и стоимость материала, было решено использовать вольфрам. Расчеты российских ученых подтвердили целесообразность этого выбора.
ИТЭР является международным проектом, строящимся во Франции недалеко от Марселя. Его целью является демонстрация возможности использования термоядерной энергии в промышленных масштабах. В проекте участвуют страны ЕС, Россия, США, Япония, Китай, Индия и Южная Корея.
Россия вносит существенный вклад в проект, отвечая за разработку и производство 25 систем установки. Несколько предприятий Росатома производят ключевые компоненты реактора. Согласно новой стратегии развития ИТЭР, первые эксперименты планируется начать в 2034 году, а полноценную работу установки – в 2039 году.
