Европейский реактор ИТЭР - в переводе с латыни «путь» - занимает площадь, примерно равную государству Монако. Эта установка поместится в двухкомнатной квартире. Но процессы ядерной физики одинаковы в любых масштабах. Поэтому здесь можно моделировать то, что будет происходить на огромной территории во Франции.
Пока там идет большое строительство - тысячи рабочих создают уникальный комплекс, которым будут пользоваться физики всего мира. Его называют «искусственное солнце». Ученые контролируют процесс создания колец - именно по ним почти со скоростью света будут лететь потоки плазмы с температурой в 150 миллионов градусов. А температура плавления вольфрама, которым выложены стенки реактора - всего три с половиной тысячи. Сгорит, как спичка, если соприкоснется с плазмой. Поэтому ее направляют только по воздуху - с помощью магнитного поля. Но неизбежно возникают импульсы энергии, которые бьют по металлу и очень сильно нагревают поверхностный слой.
«В установке вольфрамовое покрытие примерно восемь миллиметров, а нагревается только 0,2. Сразу не разрушается, но возникают вот такие напряжения, растягивающие. То есть они тянут, как бы рвут верхний слой», - рассказал главный научный сотрудник института ядерной физики СО РАН Леонид Вячеславов.
А дальше разрушения могут пойти вглубь защитной обшивки. и частицы вольфрама будут отрываться от поверхности. И попадут в поток плазмы - а это и скорость замедлит, и на результаты экспериментов повлияет. Есть и еще одна серьезная опасность.
«Вот эти микрочастицы имеют большую площадь. И на этой площади могут абсорбировать тритий. А он радиоактивный. Пыль будет оседать в реакторе, в случае его разгерметизации возможно радиоактивное заражение атмосферы», - говорит старший лаборант Института ядерной физики СО РАН Дмитрий Черепанов.
Просчитать эти процессы пока не смог никто в мире. Нашим ученым удалось смоделировать их с помощью мощного электронного пучка. Он буквально подсвечивает проблемные участки, на которых возможно разрушение. А значит, предотвратить его. Это исследование наверняка позволит сделать международный реактор безопаснее.
