Лабораторные эксперименты по моделированию переноса и осаждения углеводородов в затенённых от плазмы областях главной камеры токамаковстатья

Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 22 февраля 2019 г.

Работа с статьей


[1] Лабораторные эксперименты по моделированию переноса и осаждения углеводородов в затенённых от плазмы областях главной камеры токамаков / А. Е. ГОРОДЕЦКИЙ, В. Л. БУХОВЕЦ, Р. Х. ЗАЛАВУТДИНОВ и др. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. — 2012. — № 4. — С. 34–42. Одной из приоритетных научных и инженерных задач в современных токамаках и строящемся ИТЭР является поиск возможно- сти подавления или контролируемого осаждения углеводородных радикалов и молекул в диверторе и откачивающем тракте с целью минимизации накопления трития в машине и устойчивой работы реактора. С помощью струевой техники выполнен сравнительный анализ закономерностей осаждения аморфных углеводородных (а-С:Н)-плёнок при температуре 300-1000 К из метильных радикалов, переносимых газом-носителем СН4/С2Нy/Н2 (y = 2, 4, 6), в кварцевой трубе с цилиндрическими вставка- ми из Cu, Ni, Fe, W и нержавеющей стали (SS) как исходной, так и покрытой тонкими плёнками Pd или Rh. В нагретой части трубы с температурой от 300 до 1000 К процесс осаждения метила полностью подавлялся в секции трубы с температурой 380- 800 К для всех перечисленных вставок. Интервал температур 400-800 К, в котором осаждение углеводородов из метильных радикалов отсутствовало, был назван температурным транспортным окном (ТТО). Наиболее эффективным катализатором реакции гидрирования оказалась SS. Радикалы и ненасыщенные углеводороды, способные к полимеризации при 300-400 К, полностью выводились из потока газа-носителя (СН4/С2Нy/Н2) за несколько сотен соударений с поверхностью SS с температу- рой 420-470 К. Показана возможность создания рекомбинационного фильтра из SS для углеводородных радикалов (осуществ- ления реакции гидрирования радикалов), переносимых ламинарным потоком СН4/С2Нy/Н2. Полученные данные могут быть использованы при выборе температурных режимов конструкционных элементов дивертора ИТЭР, изготовленных из вольфрама и нержавеющей стали. One of the priority scientific and engineering tasks in the modern tokamaks and ITER is search of possibility of suppression or controlling deposition of hydrocarbon radicals and molecules in divertor and pump duct with the aim to minimize of tritium inventory in reactor and its stable operation. A stream technique was used for comparative analysis of the regularities of amorphous hydrogenated (a-C:H) film deposition from methyl radicals transferred by a carrier gas CH4/C2Hy/H2 (y = 2, 4, 6) in a quartz tube with cylindrical inserts made of Cu, Ni, Fe, W, initial stainless steel (SS), and SS coated with Pd or Rh thin films. In a tube part heated from 300 to 1000 K the methyl deposition was fully suppressed in a tube section heated to 380-800 K with all the inserts specified. The temperature range of 400-800 K, in which the hydrocarbon deposition from methyl radicals was absent, was called as temperature transport window (TTW). The most effective catalyst of the hydrogenation reaction was stainless steel. Radicals and unsaturated hydrocarbons capable of polymerization at 300-400 K were fully removed from the carrier gas flow (CH4/C2Hy/H2) after several hundreds of collisions with the SS surface heated to 420-470 K. The possibility of creating an SS recombination filter for hydrocarbon radicals (reaction of radical hydrogenation) transferred by CH4/C2Hy/H2 laminar flow was demonstrated. The data obtained could be used to select temperature conditions and mutual arrangement for the construction elements of an ITER divertor made of tungsten and stainless steel.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть