Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2021, выпуск 4 » Статья стр. 567
<<<>>>
Сравнение вариантов литиевого дивертора для токамака ДЕМО-ТИН
DOI: 10.21883/JTF.2021.04.50619.259-20
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Государственное задание в сфере науки, 0784-2020-0020
Скоков В.Г. 1, Сергеев В.Ю. 1, Ануфриев Е.А. 1, Кутеев Б.В. 2,3
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
3Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
Email: V.Skokov@spbstu.ru, V.Sergeev@spbstu.ru, anufriev_ea@spbstu.ru, Kuteev_BV@nrcki.ru
Поступила в редакцию: 3 сентября 2020 г.
В окончательной редакции: 18 ноября 2020 г.
Принята к печати: 19 ноября 2020 г.
Выставление онлайн: 15 декабря 2020 г.
PDF версия
Для разрабатываемого в России токамака ДЕМО-ТИН обсуждается выбор концепции дивертора с испаряющимся жидким литием, удовлетворяющей требованиям по снятию тепловой нагрузки от пристеночной плазмы и обеспечивающей приемлемый уровень изменения ионного состава основной плазмы. Представлены результаты численного моделирования и оптимизации конструкции диверторов с несколькими объемами, секционированными щелевыми диафрагмами. Оценены параметры литиевых потоков, вытекающих в пристеночный слой, для интервала изменения температуры диверторных камер от 500 до 1000 K в условиях газокинетических и свободномолекулярных режимов истечения литиевого пара из дивертора. Проведенный анализ процессов, снижающих выход лития из камер и проникновение его в основной объем плазмы внутри сепаратрисы, показал, что секционирование эффективно снижает вытекающие потоки до приемлемых уровней ~ 1020 at/s. Ключевые слова: дивертор, литий, тепловая нагрузка, ДЕМО-ТИН.
  1. A. Loarte, B. Lipschultz, A.S. Kukushkin, G.F. Matthews, P.C. Stangeby, N. Asakura, G.F. Counsell, G. Federici, A. Kallenbach, K. Krieger, A. Mahdavi, V. Philipps, D. Reiter, J. Roth, J. Strachan, D. Whyte, R. Doerner, T. Eich, W. Fundamenski, A. Herrmann, M. Fenstermacher, P. Ghendrih, M. Groth, A. Kirschner, S. Konoshima, B. LaBombard, P. Lang, A.W. Leonard, P. Monier-Garbet, R. Neu, H. Pacher, B. Pegourie, R.A. Pitts, S. Takamura, J. Terry, E. Tsitrone, ITPA Scrape-off Layer and Divertor Physics Topical Group. Nucl. Fusion, 47, S203 (2007). https://doi.org/10.1088/0029-5515/47/6/S04
  2. Б.В. Кутеев, П.Р. Гончаров, В.Ю. Сергеев, В.И. Хрипунов. Физика плазмы, 36 (4), 307 (2010). [B.V. Kuteev, P.R. Goncharov, V.Yu. Sergeev, V.I. Khripunov. Plasma Phys. Rep. 36, 281 (2010). https://doi.org/10.1134/S1063780X1004001X]
  3. B.V. Kuteev, E.A. Azizov, A.S. Bykov, A.Yu. Dnestrovsky, V.N. Dokuka, G.G. Gladush, A.A. Golikov, P.R. Goncharov, M. Gryaznevich, M.I. Gurevich, A.A. Ivanov, R.R. Khairutdinov, V.I. Khripunov, D. Kingham, A.V. Klishchenko, V.A. Kurnaev, V.E. Lukash, S.Yu. Medvedev, P.V. Savrukhin, V.Yu. Sergeev, Yu.S. Shpansky, A. Sykes, G. Voss, A.V. Zhirkin. Nucl. Fusion, 51, 073013 (2011). https://doi.org/10.1088/0029-5515/51/7/073013
  4. T. Eich, B. Sieglin, A. Scarabosio, W. Fundamenski, R.J. Goldston, A. Herrmann. J. Phys. Rev. Lett., 107, 215001 (2011). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.215001
  5. R.J. Goldston, R. Myers, J. Schwartz. Phys. Scr., 167, 014017 (2016). https://doi.org/10.1088/0031-8949/T167/1/014017
  6. A. Herrmann. Plasma Phys. Control. Fusion, 44, 883 (2002). https://doi.org/10.1088/0741-3335/44/6/318
  7. A.W. Leonard. Plasma Phys. Control. Fusion, 60, 044001 (2018). https://doi.org/10.1088/1361-6587/aaa7a9
  8. P.M. Valanju, M. Kotschenreuther, S.M. Mahajan, J. Canik. Phys. Plasmas, 16, 056110 (2009). https://doi.org/10.1063/1.3110984
  9. D.D. Ryutov. Phys. Plasmas, 14, 064502 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2738399
  10. S.V. Mirnov. Plasma Phys. Control. Fusion, 55, 045003 (2013). https://doi.org/10.1088/0741-3335/55/4/045003
  11. G. Mazzitelli et al., 44th EPS Conf. Plasma Phys., Belfast, 26-30 June 2017, O5.132
  12. S.I. Krasheninnikov, L.E. Zakharov, G.V. Pereverzev. Phys. Plasmas, 10, 1678 (2003). https://doi.org/10.1063/1.1558293
  13. A. Vertkov, I. Luyblinski, V. Evtikhin, G. Mazzitelli, M.L. Apicella, V. Lazarev, A. Alekseyev, S. Khomyakov. Fusion Eng. Des., 82, 1627 (2007). https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2007.05.009
  14. M.A. Jaworski, T. Abrams, J.P. Allain, M.G. Bell, R.E. Bell, A. Diallo, T.K. Gray, S.P. Gerhardt, R. Kaita, H.W. Kugel, B.P. LeBlanc, R. Maingi, A.G. Mc Lean, J. Menard, R. Nygren, M. Ono, M. Podesta, A.L. Roquemore, S.A. Sabbagh, F. Scotti, C.H. Skinner, V.A. Soukhanovskii, D.P. Stotler and the NSTX Team. Nucl. Fusion, 53, 083032 (2013). https://doi.org/10.1088/0029-5515/53/8/083032
  15. Y. Nagayama. Fusion Eng. Des., 84, 1380 (2009). https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2009.02.002
  16. R.J. Goldston, A. Hakim, G.W. Hammett, M.A. Jaworski, J. Schwartz. Nucl. Mater. Energy, 12, 1118 (2017). https://doi.org/10.1016/j.nme.2017.03.020
  17. B.V. Kuteev, Yu.S. Shpanskiy, DEMO-FNS Team, Nucl. Fusion, 57, 076039 (2017). https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa6dcb
  18. Yu.S. Shpanskiy, DEMO-FNS Project Team, Nucl. Fusion, 59, 076014 (2019). https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab14a8
  19. A.Y. Dnestrovskiy, A.S. Kukushkin, B.V. Kuteev, V.Y. Sergeev. Nucl. Fusion, 59, 096053 (2019). https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab3075
  20. A.S. Kukushkin, V.Yu. Sergeev, B.V. Kuteev. J. Physics: Conf. Series, 907, 012012 (2017). https://doi.org/10.1088/1742-6596/907/1/012012
  21. V.Yu. Sergeev, B.V. Kuteev, A.S. Bykov, A.A. Gervash, D.A. Glazunov, P.R. Goncharov, A.Yu. Dnestrovskij, R.R. Khayrutdinov, A.V. Klishchenko, V.E. Lukash, I.V. Mazul, P.A. Molchanov, V.S. Petrov, V.A. Rozhansky, Yu.S. Shpanskiy, A.B. Sivak, V.G. Skokov, A.V. Spitsyn. Nucl. Fusion, 55, 123013 (2015). https://doi.org/10.1088/0029-5515/55/12/123013
  22. Y.A. Cengel, J.M. Cimbala. Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications (Mc Graw-Hill, N Y., 2006)
  23. E.D. Emdee, R.J. Goldston, J.A. Schwartz, M.E. Rensink, T.D. Rognlien. Nucl. Mater. Energy, 19, p. 244 (2019). https://doi.org/10.1016/j.nme.2019.01.032
  24. W.H. Chubberly. Metals handbook (American Society for Metals, 1979), v. 2
  25. K.L. Bell, H.B. Gilbody, J.G. Hughes, A.E. Kingston, F.J. Smith. J. Phys. Chem. Ref. Data, 12 (4), 891 (1983). https://doi.org/10.1063/1.555700
  26. В.Ю. Сергеев, О.А. Бахарева, Б.В. Кутеев, М. Тендлер. Физика плазмы, 32 (5), 398 (2006). [V.Yu. Sergeev, O.A. Bakhareva, B.V. Kuteev, M. Tendler. Plasma Phys. Rep. 32, 363 (2006). https://doi.org/10.1134/S1063780X06050023]
  27. R.R. Khayrutdinov, V.E. Lukash. J. Comput. Phys., 109, 193 (1993). https://doi.org/10.1006/jcph.1993.1211
  28. G.Z. Zuo, J.S. Hu, R. Maingi, J. Ren, Z. Sun, Q.X. Yang, Z.X. Chen, H. Xu, K. Tritz, L.E. Zakharov, C. Gentile, X.C. Meng, M. Huang, W. Xu, Y. Chen, L. Wang, N. Yan, S.T. Mao, Z.D. Yang, J.G. Li, EAST Team. Nucl. Fusion, 57, 046017 (2017). https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa5ea0
  29. W. Fundamenski et al., EFDA--JET--CP(08)05/15 (2008).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme