Фото: Swansea University
Термоядерная реакция

Европейские ученые придумали, как проверить надежность реактора ядерного синтеза

Международная группа физиков разработала метод оценки надежности и безопасности элементов термоядерного реактора. Для просвечивания вольфрамового моноблока потребовалось придумать замену рентгену.

Ярким примером термоядерной реакции может служить Солнце. В его ядре под действием огромного давления и температуры атомы движутся достаточно быстро, чтобы сплавляться воедино, выделяя огромный объем энергии. Десятки лет ученые ищут способ обуздать этот практически неисчерпаемый источник энергии, пишет EurekAlert.

Одно из препятствий на пути воплощения этого замысла — чрезвычайно высокие температуры, которые должны выдерживать элементы конструкции термоядерного реактора: в 10 раз выше, чем в центре Солнца. Метод удержания плазмы магнитным полем — один из основных тестируемых подходов.

Для этого нужно, чтобы температура плазмы достигла 150 млн °C. При этом криогенный вакуумный насос в нескольких метрах от нее был охлажден до минус 269 °C.

Критически важно, чтобы надежность инженерных деталей, работающих в экстремальных условиях, можно было проверить, не нарушая их целостности.

Ученые из Университета в Суонси (Великобритания), британского Центра термоядерной энергии в Калхэме, ITER (Франция) и Института Макса Планка (Германия) объединили рентгеноскопию и нейтронную визуализацию для того, чтобы оценить надежность моноблока, доставляющего хладагент. Это один из самых важных компонентов реактора, и впервые моноблок из вольфрама подвергся компьютерной томографии.

«Преимущества нейтронной визуализации над рентгеноскопией в том, что нейтроны значительно лучше проникают через вольфрам. Поэтому можно получить изображение деталей, содержащих высокий процент вольфрама. Нейтронная томография также позволила нам изучить весь моноблок без разрушения и забора образцов», — рассказал доктор Тристино Минитти.

Следующим шагом станет конверсия трехмерных изображений, полученных этим методом, в инженерную модель с высоким разрешением. После этого каждый элемент конструкции можно будет рассматривать и изучать отдельно.

Совсем недавно физики из Германии сообщили об успешных испытаниях экспериментального термоядерного реактора Wendelstein 7-X. В ходе тестов специалистам удалось увеличить плотность плазмы и количество энергии, вырабатываемой реактором.