בדיקה אחרונה ב-Uice Reactor Materials Testing סביבת קרינה קיצונית

Helium ו- Hydrogen Effects

Transmutation מייצרת helium-4 ומימן בתוך הליטקטיס החומרי. Helium נוטה להתנקות בגבולות דגנים, המוביל למחזור כבד של helium, בעוד מימן יכול לגרום ל blistering או לשפר את צמיחת גז ניהול סדקים חשוב במיוחד עבור ספיקת-עצמי טריטיום המיוצר בשמיכה חייב להיות מופק ביעילות, לא פולשני חומרים מבניים.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

ב-Hateor ובקיר הראשון, ion ואפקט נייטרלי של אטומי חומר sputters פיזית משם.עבור tungsten, מועמד מוביל עבור משטחים מצופה פלזמה, התשואה המתפתלת היא נמוכה, אבל תחת אירועים טבעיים, התכה והערכה יכול להתרחש.יתר כן, חומר מוזנח ניתן להעביר על ידי פלזמה ואדום במקום אחר, ויוצר תכונות codeited פוטנציאלי כי מלכודות.

עייפות ומתח קורוזיה

עומס חום Cyclic מ הדופק פלזמה גורם עייפות תרמית בשילוב עם נזק אי-דימציה, זה יכול לגרום סדקים סדקים הדבקה ו propagation.בנוסף, חומרים במגע עם קירור (מים, הליום, או מתכות נוזליות כמו ליתיום) עלולים לחוות סדקים קורוזיון הלחץ, במיוחד במיקרו-מבנה קרינה-מתים.

שיטות של בדיקות חומריות: ממעבדה ועד לתנאי תגובה

מכיוון שסביבה משולבת לחלוטין של היתוך נויטרונים עדיין אינה זמינה לבדיקה רציפה, החוקרים מסתמכים על חבילת שיטות ניסיוניות חישוביות משלימים.

מתקני ניוטרון Irradiation

(הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בדיקה אחרונה ב-Ion Beam Testing

(האצ'לורס מציע ייצור מדויק, מהיר של נזק ללא הפעלה של דגימות.על ידי הפצצות של סדקים דקים או דגימות גדולות עם בצל כבד (למשל, ניקל, ברזל או עצמי), החוקרים יכולים להשיג רמות גבוהות של דפפה בשעות במקום שנים. Ion beams לאפשר וריאציות מבוקרות של טמפרטורה, מינון, ומין.

גרפים חשיפה פלאסמה

(התקני פלזמה ייעודיים, כגון FLT:0) PLADISIRLT 1 (גנרטור פלזמה ליניארי) או פלסמה ליניארית (FLT:2DIII-DigFLT 3 tokamak (אם נעשה שימוש בניסויים), לחשוף דגימות לחום ולחלקיקים הרלוונטיים פלוקסים.

בדיקה אחרונה ב-PIE

לאחר החשיפה, הדגימות עוברות אופי נרחב:

• (ב) ⁇ :0 (ב) ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0) בדיקות מכניות: FLT:1 Tensile, מצמרר, עייפות ובדיקות קשיחות שבורות, המיישרות שינויים בנכס.
• (ב) [ה]המידות של התרמופיזיקה: [ה]: [ה]: [ה], ההתעלות הירומית, ההתרחבות התרמית, וקיבולת חום מסוימת נמדדת, לעתים קרובות מראה את ההשפלה עקב נזק.
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מודלים משותפים וסימולציות מרובות

ניסויים לבד לא יכול לכסות את כל התנאים. Integrated Materials Engineering (ICME) משתמשת בתיאוריה פונקציונלית צפיפות (DFT), דינמיקות מולקולריות (MD), קיננטיה מונטה קרלו (KMC), ותאוריה של שיעור כדי לגרום נזק מצטברות אטומית למאזניים.מודלים אלה מסייעים לתוספת נתונים מעבדה לחיים כורים לזהות ⁇ s או מסובייקטים מבטיחים לפני ניסויים עתירי משאבים מבוצעים.

חומרים מתקדמים עבור FUOKTOR

החיפוש אחר חומרים שיכולים לשרוד את סביבת ההיתוך יצר מספר כיתות מבטיחות.

הקטנת פעילות פריטייק / מורטסיטיס (RAFM) Steels

דוגמאות: EUROFER97, F82H, CLAM. אלה פלדה ממזער מוצרים הפעלה ארוכים (על ידי הימנעות ניקל, molybdenum, niobium), מה שהופך את הפסולת לקל יותר.הם מפגינים התנגדות טובה לנפיחות ושינויים גבוהים יחסית DBTT תחת אי ההקרנה.הם הם חומר מבני הבסיס עבור ITER ומודולים הרבייה.

Tungsten Alloys

Tungsten יש את הנקודה הגבוהה ביותר של כל מתכת ו מוליכות תרמית מעולה, מה שהופך אותו המועמד העיקרי עבור ההטטור וקיר הראשון.עם זאת, tungsten טהור סובל מקשה של שבר נמוך בטמפרטורת החדר ו embrittlement משמעותית תחת irradiation. מחקר מתמשך כרוך סגסוגת פלזמה (כדי לשפר את הפחתת הפחתת הפחתת הנפיחות) או להרכיב tungtenstensten-fireinated-forcesated כוח תחת לחץ (vreungsungsungsungsungsungsungsungsungsungsungsungsungsungsungsungsungsungsungsungs) או שמירה על קשיח) או שמירה על קשיח (מפרקרדודה (Vernbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnb

Silicon Carbide סיבים-Reinforced Silicon Carbide (SiC/SiC) Composites

SiC / SiC מציע כוח עתיר גבוה מעולה, התרחבות תרמית נמוכה, והפעלה נמוכה מאוד.זה גם מציג כמה תכונות של עצמו-healing תחת הקרנה (נפיחות מושרה של קרינה יכול לסגור סדקים). אתגרים כוללים להצטרף למבנים מתכת ולשמור ביצועים לאחר שפעת נויטרונים גבוהה. SiC / SiC נחשב עבור היתוך מתקדם היתוך מעל מושגים ITER.

חומרים מתכתיים נוזליים פלאסמה-Facing

ליתיום נוזלי או רייום יכול לפעול כקיר ראשון-העצמי.משטח הנוזלי באופן טבעי מסיר בעיות שחיקה ואדום, ומכסה יכול להפחית מחזור של טריטיום, שיפור המגבלות פלזמה.עם זאת, חששות בטיחותיים (תגובת ליתיום עם מים ואוויר) וטיפול של טריטיום רדיואקטיבי נשאר משמעותי.

Oxide Dispersion התחזק (ODS) Steels

פלדה ODS משלב חלקיקים חד-חמצני ננומטריים (למשל, Y2O3) כי סיכות וגבולות דגנים, מתן כוח זחיל גבוה והתנגדות קרינה.הם מפותחים עבור יישומים עתירי זמן גבוהים מאוד בשמיכה הרבייה אבל מול ייצור פנים אתגרים של בריחת פנים ונפיחות.

אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות התקדמות משמעותית, המכשולים העיקריים נשארים לפני חומרי ההיתוך יכולים להיות מוכשרים לחלוטין.

בסביבה הקרובה של Fusion Neutron Environment

אין מתקן קיים המספק את ספקטרום ה- 14 של מ"ר ושטף גבוה של תחנת כוח היתוך.התכנון:0IFMIF/EVEDAFLT:1 יהיה מכריע, אבל קווי הזמן שלה עדיין לא בטוחים.עד אז, החוקרים חייבים להסתמך על שילוב של קריינות כור שבץ (עם התאמות) ו- ionam יהיה נתונים, אשר מציג חוסר ודאות.

ביצועים ארוכי טווח ואפקטים סינרגטיים

רוב הניסויים לרוץ במשך שעות או ימים, בעוד כור מסחרי ידרוש עשרות שנים של פעילות רציפה.אפקטים ארוכי טווח, כגון בניית גזי טרנסמוטציה ואבולוציה של מבנים מורכבים מתחת מחזורי תרמיים ועייפות ארוכים, הם מבינים בצורה גרועה.

שיתוף פעולה בינלאומי

מחקר חומרי של פיוז'ן הוא שיתוף פעולה מאוד.הפרויקט של FLT:0 (ITERIRFLT:1) כולל 35 מדינות, ותוכנית הבדיקות החומריות שלו (מבחן "מודול הגולף") יספק נתונים בלתי חוקיים.בנוסף, פרויקט FLT:2EUROfusionFLT:3) 3 (conorcioFLT) 3) לתאם בדיקות ברחבי אירופה, ומאמצים דומים קיימים ביפן, דרום קוריאה, וארה"ב, ונדרשים לתקני שיתוף נתונים ושינויים ושינויים במדדידודים של נתונים וגורמים לתקני נתונים וגורמים לתקני בקרה וגורמים לתקני בקרה וגורמים לתקני בקרה.

אבחון מתקדם ובדיקה גבוהה

טכניקות חדשות כגון:0 (resolial-resolved קרינה נזק מיפוי FLT:1 ו-FLT:2 מיקרומניזם בדיקות מיפוי 3 מאפשרות לחוקרים לבחון כרכים קטנים כמו כמה מיקרונים, המאפשר בדיקות מהירות של יצירות מועמד רבות. Machine משמש יותר ויותר לנתח נתונים עצומים מ irradiations קודמים כדי לחזות ביצועים חומריים ועיצוב.

מסקנה

בדיקות אנרגיה מורכבות ורב תחומיות הנמצאות בלב של יצירת אנרגיה היתוך למציאות.סביבות הקרינה הקיצוניות – המתגשמות על ידי נויטרונים באנרגיה גבוהה, חום עז, שדות מגנטיים ואינטראקציות פלזמה - בעוד חומרים קיימים למגבלות שלהם.באמצעות שילוב של חומרים היתוך ומיזוגים חזקים, כל אחד מהם עלולים לשרוד את הסביבה ההולכת ומתרחבת, אך ורקדניות ארוכות טווח, יכולות לפתח אתגרים מתקדמים, אך ורקמות, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שינויים, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שינויים, אך הן יכולות לפתחן של קרמיקה, אך הן יכולות לפתחן, אך הן יכולות לפתחן של קרינת אנרגיה, אך הן טכנולוגיות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן טכנולוגיות מתקדמות, אך הן יכולות לפתח שיטות מתקדמות, אך הן יכולות לפתחן, אך הן טכנולוגיות מתקדמות, אך הן יכולות לפתחן, אך הן טכנולוגיות מתקדמות, אך הן יכולות לפתחן, אך הן יכולות לפתחן, אך הן יכולות לפתחן של