ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ДЕСОРБЦИЮ ДЕЙТЕРИЯ ИЗ СО-ОСАЖДЕННЫХ ЛИТИЕВЫХ СЛОЕВ
https://doi.org/10.56304/S2079562926020028
EDN: LTFJCV
Аннотация
Исследовано влияние УФ излучения на удержание дейтерия в со-осажденных литий-дейтериевых слоях. Образцы получались посредством распыления жидколитиевого катода дейтериевой плазмой магнетронного разряда. Анализ содержания дейтерия в пленках проводился методом in-vacuo термодесорбционной спектроскопии. После осаждения содержание дейтерия в пленках в среднем D/Li = 15 ат. %. Облучение ультрафиолетовым излучением приводило к образованию дополнительных низкотемпературных пиков десорбции (Т ~ 500 К), а также к исчезновению высокотемпературных (Т > 700 К) или к их сдвигу в более низкотемпературную область. Полученные результаты в перспективе могут лечь в основу методов обнаружения мест преимущественного накопления гидрида лития в токамаках, а также облегчения процесса удаления трития из внутренних элементов термоядерных установок.
Ключевые слова
При поддержке: Работа выполнена при поддержке НИОКР “Физико-химические основы разработки литиевых компонент, обращенных к плазме” (FSWU-2025-0004), выполняемого в рамках федерального проекта “Технологии термоядерной энергетики” национального проекта “Новые атомные и энергетические технологии”
Об авторах
А. К. Хомяков
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
С. А. Крат
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
А. С. Пришвицын
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
Е. А. Фефелова
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
Ю. М. Гаспарян
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
А. А. Писарев
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
Список литературы
1. Pitts R.A. et al. Plasma-wall interaction impact of the ITER re-baseline // Nucl. Mater. Energy. 2025. V. 42. P. 101854.
2. Roth J. et al. Recent analysis of key plasma wall interactions issues for ITER // J. Nucl. Mater. 2009. V. 390–391. P. 1–9.
3. Krat S. et al. Elastic backscattering as a method for the measurement of the integral lithium content in thin films on fusion-relevant substrates // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 2019. V. 455. P. 124–133.
4. Вовченко Е.Д. и др. Анализ приповерхностных слоев литиевых покрытий при помощи техники лазерноискровой эмиссионной спектроскопии // Ядерн. физ. инжинир. 2019. Т. 10 (2). С. 101–106.
5. Ефимов Н.Е. и др. Анализ кратеров при лазерном облучении вольфрамовых пленок пикосекундными импульсами для лазерно-ассистированной диагностики поверхности // Ядерн. физ. инжинир. 2025. Т. 16 (2). С. 213–221.
6. Mirnov S. Plasma-wall interactions and plasma behaviour in fusion devices with liquid lithium plasma facing components // J. Nucl. Mater. 2009. V. 390–391 (1). P. 876–885.
7. Гаспарян Ю.М., Крат С.А. Влияние выбора материала облицовки стенок термоядерных установок на накопление изотопов водорода // Вопр. атом. науки техн. Сер.: термояд. синтез. 2024. Т. 47 (1). P. 5–14.
8. Lyublinski I.E., Vertkov A.V., Evtikhin V.A. Application of lithium in systems of fusion reactors. 1. Physical and chemical properties of lithium // Plasma Devices Oper. 2009. V. 17 (1). P. 42–72.
9. LyublinskiI.E., Vertkov A.V., Semenov V.V. Comparative analysis of the possibility of applying low-melting metals with the capillary-porous system in tokamak conditions // Phys. At. Nucl. 2016. V. 79 (7). P. 1163–1169.
10. Mirnov S.V. et al. Lithium Experiment in tokamak T-11M and concept of limiter tokamak-reactor. 21st IAEA Fusion Energy Conf. Chengdu, China. 2006. No. 12. P. 41–43.
11. Vertkov A.V. et al. Progress in development and application of lithium based components for Tokamak // Fusion Eng. Des. 2014. V. 89 (7–8). P. 996–1002.
12. Tabares F.L. et al. Conference Report on the 4rd International Symposium on Lithium Applications // Nucl. Fusion. 2016. V. 56 (12). P. 127002.
13. Ruzic D.N. et al. Flowing liquid lithium plasma-facing components – Physics, technology and system analysis of the LiMIT system // Nucl. Mater. Energy. 2017. V. 12. P. 1324–1329.
14. Morgan T.W. et al. Liquid metals as a divertor plasmafacing material explored using the Pilot-PSI and Magnum-PSI linear devices // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2018. V. 60 (1). P. 14025.
15. Kugel H.W. et al. NSTX plasma operation with a Liquid Lithium Divertor // Fusion Eng. Des. 2012. V. 87 (10). P. 1724–1731.
16. Goldston R.J. et al. Recent advances towards a lithium vapor box divertor // Nucl. Mater. Energy. 2017. V. 12. P. 1118–1121.
17. Тулубаев Е.Ю. и др. Методика исследования процесса охлаждения макета модуля литиевого дивертора (МЛД) в условиях высоких энергетических нагрузок // Ядерн. физ. инжинир. 2024. Т. 15 (3). С. 291– 299.
18. Субботин В.И. и др. Литий. 1999. Москва: ИздАТ.
19. Krat S.A. et al. Lithium-deuterium co-deposition // J. Nucl. Mater. 2023. V. 584. P. 154598–154598.
20. Остроушко Ю.И. и др. Литий, его химия и технология. 1960. Москва: Атомиздат.
21. Liu X., Liu J. Effect of air humidity on microstructure and phase composition of lithium deuteride corrosion products // Corros. Sci. 2017. V. 115. P. 129–134.
22. Пилипенко Г.И. Локальные состояния в гидриде и дейтериде лития. Дисс. д.ф.-м.н. 1996. Екатеринбург: УГТУ-УПИ.
23. Krat S. и et al. Effect of helium presence on tungstendeuterium co-deposited films // Nucl. Mater. Energy. 2023. V. 34. P. 101336–101336.
24. Krat S.A. et al. A setup for study of co-deposited films // J. Instrum. 2020. V. 15 (01). P. P01011.
25. Krat S.A. et al. Deuterium release from lithium–deuterium films, deposited in the magnetron discharge // Vacuum. 2014. V. 105. P. 111–114.
26. Golubchikov L.G. et al. Development of a liquid-metal fusion reactor divertor with a capillary-pore system // J. Nucl. Mater. 1996. V. 233–237 (1). P. 667–672.
27. Крат С.А. и др. Сравнение удержания дейтерия в вольфрамовых пленках различной толщины // Ядерн. физ. инжинир. 2024. Т. 15 (3). С. 218–223.
28. Tonks J.P. et al. Corrosion studies of LiH thin films // J. Nucl. Mater. 2017. V. 484. P. 228–235.
29. Короленко П.В. Взаимодействие излучения с веществом. 2011. Москва: Изд-во МГУ.
Рецензия
Для цитирования:
Хомяков А.К., Крат С.А., Пришвицын А.С., Фефелова Е.А., Гаспарян Ю.М., Писарев А.А. ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ДЕСОРБЦИЮ ДЕЙТЕРИЯ ИЗ СО-ОСАЖДЕННЫХ ЛИТИЕВЫХ СЛОЕВ. Ядерная физика и инжиниринг. 2026;17(2):330-336. https://doi.org/10.56304/S2079562926020028. EDN: LTFJCV
For citation:
Khomyakov A.K., Krat S.A., Prishvitsyn A.S., Fefelova E.A., Gasparyan Yu.M., Pisarev A.A. EFFECT OF ULTRAVIOLET RADIATION ON DEUTERIUM DESORPTION FROM CO-DEPOSITED LITHIUM LAYERS. Nuclear Physics and Engineering. 2026;17(2):330-336. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562926020028. EDN: LTFJCV
Просмотров:
39
JATS XML
Послать статью по эл. почте 