Цель проекта: Установить закономерности эволюций структуры и деградации свойств вольфрама при воздействии гелиевой плазмы, а также установить роль дислокации в кинетике зарождения блистеров и механизме образования «пуха» на поверхности вольфрама.

Наименование приоритетного направления развития науки: Энергетика и машиностроение.

Наименование специализированного научного направления, вид исследований: Альтернативная энергетика и технологии: возобновляемые источники энергии, ядерная и водородная энергетика, другие источники энергии (Фундаментальные исследования).

Годы реализации проекта: 2021-2023гг.

Актуальность. Данный проект, направленный на изучения закономерности эволюций дислокационной структуры вольфрама при воздействии гелиевой плазмы в зависимости от температуры мишени и флюенса ионов, а также роли дислокации в кинетике зарождения блистеров и формирование «пуха» в вольфраме, является актуальным.  Кроме того, в рамках данного проекта предлагается создать малогабаритный линейный симулятор диверторной плазмы для изучения взаимодействия плазмы с материалом дивертора. Данная установка является весьма эффективным, поскольку позволяют оперативно проводить испытания кандидатных материалов дивертора, пополнять базу данных по разнообразным аспектам плазменно-поверхностного взаимодействия, проверять расчетные модели и отрабатывать диагностические методики. Так как, получение надежной базы данных для материалов и других элементов термоядерных установок, контактирующих с плазмой, экспериментальное моделирование эффектов воздействия плазмы на поверхности конструкционных материалов в термоядерном реакторе являются весьма актуальными материаловедческими задачами в создании термоядерных реакторов.

Проект направлен на экспериментальное изучение закономерностей эволюций структуры и деградации свойств вольфрама при воздействии гелиевой плазмы. Предлагается создать малогабаритный линейный симулятор диверторной плазмы для изучения взаимодействия плазмы с материалом дивертора. Будет установлена роль дислокации в кинетике зарождения блистеров и формирование «пуха» в вольфраме при воздействии плазмы. Будет установлено влияние «пуха» на рекристаллизационные процессы в вольфраме. Будет создана модель образования «пуха» на поверхности вольфрама в зависимости от плотности дислокации. На базе полученных данных станет возможным создание новой концепции обработки вольфрама с целью улучшения его радиационной стойкости.

Результаты за 2021 год:

Установлены необходимые технические требования к проектируемой вакуумной установке. Обосновано выбора и взаимного согласования характеристик различных элементов вакуумных систем для их оптимального конструирования и эксплуатации. Подготовлена конструкторская документация линейного симулятора диверторной плазмы.  Также изучен документации, сборка электронной пушки, вакуумной и электромагнитной системы, проверка работоспособности отдельных узлов оборудования, монтаж оборудования, испытание вакуумной системы на герметичность, пусконаладка и вывод оборудования на оптимальный режим работы. Собран и испытан малогабаритный линейный симулятор диверторной плазмы.

Исследовательская группа:

Рахадилов Б.К., PhD, ассоциированный профессор — Scopus Author ID: 55539741700;

Журерова Л.Г., PhD, Scopus Author ID: 55899323400;

Табиева Е.Е., докторант PhD, Scopus Author ID:

Сатбаева З.А., докторант PhD, Scopus Author ID: 57213689811;

Даутбеков М.К., докторант PhD.

Маулит А., магистр.