ДИНАМИКАЛЫҚ СОРБЦИЯ ӘДІСІМЕН СУТЕГІ ИЗОТОПТАРЫНЫҢ ЛИТИЙЛІ КПС-пен ӨЗАРА ӘРЕКЕТТЕСУІН ЗЕРТТЕУ БОЙЫНША РЕАКТОРЛЫҚ ТӘЖІРИБЕЛЕРДІ ЖҮРГІЗУ ӘДІСТЕМЕСІ

Бұл мақалада динамикалық сорбция әдісімен сутегі изотоптарының литийлі КПС-пен өзара әрекеттесуін зерттеу бойынша реакторлық тәжірибелерді жүргізу әдістемесі келтірген. Жүргізілген жұмыстар нәтижесінде реакторлық тәжірибелерді жүргізу үшін эксперименттік сәулелендіру құрылғысының конструкциясы әзірленді. Реакторлық тәжірибелерде қолданылатын конструкцияны негіздеу мақсатында нейтрондық-физикалық және жылу-физикалық есептеулер орындалды. Литийлі КПС үлгісімен реакторлық тәжірибелер жүргізу әдістемесі әзірленді. Әдістеме нәтижесінде сынақтардың әдістемелік шарттары анықталды, яғни: үлгі температурасы; эксперименталды ұяшыққа берілетін дейтерий ағыны; литийлі КПС үлгісінің өлшемі; үлгіні алдын ала өңдеу шарттары; ЛИАНА стендінің газ-вакуумдық жүйесінің сорып алу режимі, үлгінің температурасын реттеу режимі, үлгінің үстінен масс спектрометриялық әдісімен газдың құрамын өлшеу режимі. Дейтерийдің әртүрлі ағындарын берілуі кезінде литийлі КПС-пен камерадағы газ құрамының өзгеруінің температуралық тәуелділігін анықтау бойынша әдістемелік тәжірибелер өткізілді. Литийлі КПС үлгісімен термодесорбциялық тәжірибелер жүргізілді.

1. Mazzitell, G. FTU results with a liquid lithium limiter / G. Mazzitelli [et al.] // Nuclear Fusion. – Vienna: IAEA, 25 May 2011.– Vol. 51, № 7.

2. Kugel, H.W. NSTX plasma operation with a Liquid Lithium Divertor. / H.W. Kugel [et al.] // Fusion Engineering and Design.– 10 October 2012.– Vol. 87.– P. 1724–1731.

3. Mirnov S.V. Recent lithium experiments in tokamak T-11M / S.V. Mirnov [et al.] // Journal of Nuclear Materials.– July 2013.– Vol. 438, Supplement.– P. S224–S228.

4. Zharkov, M.Yu. Development of Lithium CPS Based Limiters for Realization of a Concept of Closed Lithium Circulation Loop in Tokamak / M.Yu. Zharkov [et al.] // Physics Procedia. – 2015.– Vol. 71.– P. 47–51.

5. Mirnov, S.V. Experimental test of the system of vertical and longitudinal lithium limiters on T-11M tokamak as a prototype of plasma facing components of a steady-state fusion neutron source / S.V. Mirnov [et al.] // Nucl. Fusion.– 2015. – 55 123015 doi:10.1088/0029-5515/55/12/123015.

6. Mazzitelli, G. Experiments on FTU with an actively water cooled liquid lithium limiter / G. Mazzitelli, [et al.] // Journal of Nuclear Materials.– August 2015.– Vol. 463.– P. 1152–1155.

7. Scotti, F. Lithium sputtering from lithium-coated plasma facing components in the NSTX divertor / F. Scotti [et al.] // Journal of Nuclear Materials.– August 2015.– Vol. 463.– P. 1165–1168.

8. Chen, Zhaoxi Preliminary design and performance study of EAST liquid lithium limiter based on CPS / Zhaoxi Chen [et al.] // Fusion Engineering and Design.– 11 November 2014.– Vol. 89. – P. 2685–2690.

9. Lyublinski, I. E. Development of lithium and tungsten limiters for test on T-10 tokamak at high heat load condition / I. E. Lyublinski, A. V. Vertkov, M. Yu. Zharkov, V. A. Vershkov and S. V. Mirnov // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering.– 2016.– Vol.130.– 012019 doi:10.1088/1757-899X/130/1/012019.

10. Tabarés, Francisco L. First liquid lithium limiter biasing experiments in the TJ-II stellarator / Francisco L. Tabarés, [et al. TJ-II Team] // Journal of Nuclear Materials.– August 2015.– Vol. 463.– P. 1142–1146.

11. Lyublinski, Igor E. Status of design and experimental activity on module of lithium divertor for KTM tokamak / Igor E. Lyublinski [et al.] // Fusion Engineering and Design. – 2013. – October. – Vol. 88, Issues 9-10. – P. 1862–1865.

12. Lyublinski, I. Protection of tokamak plasma facing components by a capillary porous system with lithium / I. Lyublinski, A. Vertkov, S. Mirnov, V. Lazarev // Journal of Nuclear Materials.– August 2015.– Vol. 463.– P. 1156–1159.

13. Tazhibayeva, Irina. Results of reactor irradiation of liquid lithium saturated with deuterium / Irina Tazhibayeva, Yuriy Ponkratov, Timur Kulsartov, Yuriy Gordienko, Mazhyn Skakov, Zhanna Zaurbekova, Igor Lyublinski, Alexey Vertkov, Giuseppe Mazzitelli // Fusion Engineering and Design.– April 2017.– Vol. 117.– P. 194–198.

14. Kulsartov, T. Investigation of hydrogen isotopes interaction with lithium CPS under reactor irradiation // T. Kulsartov, I. Tazhibayeva, Yu. Ponkratov, Yu. Gordienko, Zh. Zaurbekova, V. Baklanov, Ye. Chikhray, M. Skakov, Ye. Koyanbayev, A. Korovikov, E. Nesterov // Fusion Eng. Des. (2017).

15. Ponkratov, Yuriy. Determination of tritium generation and release parameters at lithium CPS under neutron irradiation / Viktor Baklanov, Mazhyn Skakov, Timur Kulsartov, Irina Tazhibayeva, Yuriy Gordienko, Zhanna Zaurbekova, Yevgeniy Tulubayev, Yevgeniy Chikhray, Igor Lyublinski, Alexey Vertkov // Fusion Engineering and Design.– 2016.– V. 109-111.– P. 52–56.

16. Sadvakassova A.O. et. al. Research of reactor radiation influence upon processes of hydrogen isotopes interaction with materials of the fusion facility. Fusion Science and Technology. 2011. Vol. 60. P. 9–15. https://doi.org/10.13182/FST11-A12398

17. Гордиенко Ю.Н., Применение метода водородной проницаемости в реакторных экспериментах по исследованию взаимодействия изотопов водорода с конструкционными материалами / Ю.Н. Гордиенко, T.В. Кульсартов, Ж.A. Заурбекова, Ю.В. Понкратов, В.С. Гныря, Н.Н. Никетенков. // Известия Tомского Политехнического Университета: Математика и механика. Физика [Бюллетень Томского Политехнического Университета: Математика и механика. Физика] 324 (2014) 149–162.