В МИФИ создали программу, моделирующую поведение жидкого металла в термоядерном реакторе

Сотрудниками кафедры физики плазмы НИЯУ МИФИ создан программный продукт, моделирующий поведение лития и других металлов, используемых в качестве материала для внутренних жидкометаллических оболочек в термоядерных реакторах-токамаках.

Как поясняет один из авторов новой цифровой разработки, доцент НИЯУ МИФИ Евгений Маренков, большинство современных экспериментальных термоядерных систем имеют сплошные металлические внутренние элементы, в частности, предполагается, что внутренняя облицовка международного термоядерного реактора ITER будет выполнена из вольфрама. Однако переход от экспериментальных образцов к промышленным термоядерным установкам с такими элементами может быть сопряжён с серьезными сложностями, поскольку твердая металлическая поверхность реактора подвержена разрушению под воздействием плазмы и нуждается в регулярном ремонте. Сегодня учёные активно разрабатывают альтернативные варианты — самовосстанавливающиеся покрытия, состоящие из жидкого металла, циркулирующего вдоль твёрдых поверхностей термоядерного устройства. В качестве основных кандидатов на создание таких покрытий рассматриваются литий, олово и их сплавы.

Компьютерная программа, разработанная в МИФИ для моделирования поведения жидкого металла в реакторе, представляет собой модуль уже существующего кода SOLPS-ITER, который используется в международном проекте ITER для моделирования пристеночной плазмы и дивертора. 

На текущий момент в МИФИ проводятся вычисления по поведению лития применительно к конфигурации токамака Т-15МД, функционирующего в Курчатовском институте.

Ожидается, что созданная в МИФИ система моделирования будет применяться в российском проекте ТРТ (Токамак с Реакторными Технологиями), включающем программу по применению лития.