Радиационные потери дейтронов, тритонов и альфа-частиц на ионах вольфрама в плазме токамаков-реакторов ITER и EU–DEMO

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе впервые вычислены интегральные радиационные потери дейтронов, тритонов и альфа-частиц на примесных ионах вольфрама на основе статистической теории атома для проектных режимов работы токамаков-реакторов ITER и EU-DEMO. Ранее в рамках статистической теории атома было показано, что удельные радиационные потери этого нового ионного канала сопоставимы с удельными электронными радиационными потерями, включающими также потери на тормозное излучение, радиационную и диэлектронную рекомбинацию. Расчет интегральных радиационных потерь выполнен в рамках численной модели изолиний постоянной термоядерной мощности, ранее предложенной для исследования операционного пространства и проектных режимов токамаков-реакторов. Для изучения влияния накопления примеси на интегральные радиационные потери были рассмотрены пространственные распределения плотности вольфрама с разной степенью пикированности в центре плазменного шнура. В рамках проведенного исследования добавка потерь по новому каналу к полным интегральным радиационным потерям на вольфраме оказывается масштаба 20 % для ITER и 30 % для EU-DEMO, что подтверждает необходимость рассмотрения этого канала РП при более детальных исследованиях рабочих сценариев этих проектов.

Об авторах

А. А. Маврин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: mavrin_aa@nrcki.ru
123182, Москва, Россия

А. В. Демура

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: mavrin_aa@nrcki.ru
123182, Москва, Россия

Д. С. Леонтьев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: mavrin_aa@nrcki.ru
123182, Москва, Россия

В. С. Лисица

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”;Национальный исследовательский университет “МФТИ”;Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Автор, ответственный за переписку.
Email: mavrin_aa@nrcki.ru
123182, Москва, Россия; 141701, Долгопрудный, Московская область, Россия; 115409, Москва, Россия

Список литературы

  1. M. Merola, D. Loesser, A. Martin et al. (Collaboration), Fusion Eng. Des. 85, 2312 (2010); https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2010.09.013.
  2. T. Hirai, F. Escourbiac, S. Carpentier-Chouchana et al. (Collaboration), Fusion Eng. Des. 88, 1798 (2013); https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2013.05.010.
  3. R. Wenninger, R. Albanese, R. Ambrosino et al. (Collaboration), Nucl. Fusion 57, 046002 (2017); https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa4fb4.
  4. J. H. You, G. Mazzone, E. Visca et al. (Collaboration), Fusion Eng. and Des. 175, 113010 (2022); https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2022.113010.
  5. V. I. Gervids, A. G. Zhidkov, V. S. Marchenko, and S. I. Yakovlenko, Kinetics of radiation multiply charged ions in a fusion plasma, Reviews of Plasma Physics, Consultants Bureau: N.Y., USA (1987), v. 12.
  6. V. A. Abramov, V. G. Gontis, and V. S. Lisitsa, Sov. J. Plasma Phys. 10, 235 (1984).
  7. M. Klapisch, M. Busquet, and A. Bar-Shalom, AIP Conf. Proc. 926, 206 (2007); https://doi.org/10.1063/1.2768853.
  8. N. R. Badnell, AUTOSTRUCTURE, Astrophysics Source Code Library, record ascl: 1612.014; https://www.ascl.net/1612.014.
  9. A. Kramida, Atoms 7, 64 (2019); https://doi.org/10.3390/atoms7030064.
  10. P. Gomb'as, Die Statistische Theorie des Atoms und ihre Anwendungen, Springer-Verlag, Vienna, Austria (1949).
  11. W. Brandt and S. Lundqvist, Phys. Rev. 139, A612 (1965); https://doi.org/10.1103/PhysRev.139.A612.
  12. A. V. Demura, D. S. Leont'iev, V. S. Lisitsa, and V. A. Shurygin, JETP 125, 663 (2017); https://doi.org/10.1134/S1063776117090138.
  13. A. V. Demura, M. B. Kadomtsev, V. S. Lisitsa, and V. A. Shurygin, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 48, 055701 (2015); https://doi.org/10.1088/0953-4075/48/5/055701.
  14. A. V. Demura, M. B. Kadomtsev, V. S. Lisitsa, and V. A. Shurygin, JETP Lett. 98, 786 (2014); https://doi.org/10.1134/S0021364013250097.
  15. A. V. Demura, D. S. Leont'ev, V. S. Lisitsa, and V. A. Shurygin, JETP Lett. 106, 429 (2017); https://doi.org/10.1134/s0021364017190067.
  16. A. V. Demura, D. S. Leontyev, and V. S. Lisitsa, Probl. At. Sci. Technol. Ser. Thermonucl. Fusion 45(1), 42 (2022).
  17. E. Fermi and Z. Physik 29, 315 (1924); https://doi.org/10.1007/BF03184853.
  18. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, The Classical Theory of Fields, 4th ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK (1975), v. 2.
  19. V. V. Ivanov, A. B. Kukushkin, and V. I. Kogan, Soviet J. Plasma Phys. 15, 892 (1989).
  20. S. V. Putvinskii, Alpha particles in tokamaks, Reviews of Plasma Physics, Springer, N.Y., USA (1993).
  21. A. A. Mavrin, and A. V. Demura, Atoms 9, 87 (2021); https://doi.org/10.3390/atoms9040087.
  22. H.-S. Bosch and G. M. Hale, Nucl. Fusion 32, 611 (1992); https://doi.org/10.1088/0029-5515/32/4/I07.
  23. T. Pu�tterich, R. Neu, R. Dux, A. D. Whiteford, M. G. O'Mullane, H. P. Summers, and the ASDEX Upgrade Team, Nucl. Fusion 50, 025012 (2010); https://doi.org/10.1088/0029-5515/50/2/025012.
  24. A. A. Mavrin, Plasma Phys. Control. Fusion 62, 105023 (2020); https://doi.org/10.1088/1361-6587/abab5d.
  25. A. A. Mavrin, Radiat. E. Def. Solids 173, 388 (2018); https://doi.org/10.1080/10420150.2018.1462361.
  26. T. Pu�tterich, R. Dux, R. Neu et al. (Collaboration), Plasma Phys. Control. Fusion 55, 124036 (2013); https://doi.org/10.1088/0741-3335/55/12/124036.
  27. C. Angioni, P. Mantica, T. Pu�tterich et al. (Collaboration), Nucl. Fusion 54, 083028 (2014); https://doi.org/10.1088/0029-5515/54/8/083028.
  28. A. Huber, S. Brezinsek, V. Huber et al. (Collaboration), Nucl. Mater. Energy 25, 100859 (2020); https://doi.org/10.1016/j.nme.2020.100859.
  29. S. H. Kim, T. A. Casper, and J. A. Snipes, Nucl. Fusion 58, 056013 (2018); https://doi.org/10.1088/1741-4326/aab034.
  30. S. H. Kim, A. R. Polevoi, A. Loarte, S. Yu. Medvedev, and G. T. A. Huijsmans, Nucl. Fusion 61, 076004 (2021); https://doi.org/10.1088/1741-4326/abf43e.
  31. R. Wenninger, R. Kembleton, C. Bachmann et al. (Collaboration), Nucl. Fusion 57, 016011 (2017); https://doi.org/10.1088/0029-5515/57/1/016011.
  32. J. Wesson, Tokamaks, 3rd ed., Clarendon Press, Oxford, UK (2004).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».