Een Europees onderzoeksteam, gecoördineerd door ENEA, heeft een lasersysteem waarmee u kunt Analyseer de chemische samenstelling van de interne muren van de Gezamenlijke Europese torus (jet)een van de grootste experimentele reactoren a kernfusie. De gebruikte techniek maakt het mogelijk om real -time metingen uit te voeren zonder de componenten te verwijderen die worden blootgesteld aan plasma.
De activiteit werd uitgevoerd in de context van Eurofusion Consortiummet de betrokkenheid van verschillende onderzoeksinstituten. Voorbij AENEASThe Forschungszentrum Jülich (Duitsland), het VTT Technical Research (Finland), de Ukaea (Verenigd Koninkrijk), deIpplm van Warschau (Polen) en universiteiten zoals de Comenius University van Bratislava, deTartu University en deSolid State Physics Institute van de Universiteit van Letland.
Het LIBS -systeem voor de analyse van de wanden van fusiereactoren
De analyse werd uitgevoerd met behulp van technologie Libs (laser-geproduceerde breakdown spectroscopie)waarmee u de samenstelling van de materialen van de reactorwanden kunt identificeren. Met deze techniek kunt u ook de aanwezigheid van waterstof, deuterio en trizioisotopen die worden gebruikt als brandstof in fusiereactoren.
Het systeem, geïnstalleerd in de Lege kamer van de jetheeft honderden punten op de interne wanden geanalyseerd, waaruit blijkt dat technologie in staat is om variaties in de chemische samenstelling van de materialen te detecteren zonder de structuur te veranderen.
Functioneren van de LIBS -techniek
Het lib -systeem werd gemonteerd op een afstandsbediening robotarm van de jet. De laser beïnvloedt het oppervlak van de reactor en genereert een micro-explosie die een kleine hoeveelheid materiaal verdampt. Het licht uitgezonden door de verdampte atomen wordt geanalyseerd met een spectrometer, die de chemische samenstelling.
Seconde Salvatore Almavivaonderzoeker van de Enea Nuclear Department, het LIBS -systeem kan ook worden toegepast op nieuwe generatiereactoren:
In toekomstige smeltapparaten zoals proces en demo kan plasma de interne wanden eroderen en het materiaal afzetten dat is verwijderd in andere delen van de reactor. Onze analyses bevestigen de aanwezigheid van deze afzettingen, die ook nucleaire brandstof bevatten, zoals Deuterio en TRIZIO. Monitor deze fenomenen zullen essentieel zijn om de veiligheid en operationele efficiëntie van fusiereactoren te waarborgen.
In-situ monitoring voor nieuwe generatie reactoren
Momenteel vindt de analyse van de wanden van de reactoren plaats na de experimentele campagnes in het laboratorium. In de nieuwe generatie reactoren, a In-situ monitoringwaarmee u metingen kunt uitvoeren zonder de componenten te verwijderen en zonder de reactorbewerkingen te onderbreken.
Naast de ontwikkeling van het systeem analyseert het onderzoeksteam i Gegevens verzameld. De voorlopige resultaten geven er een aan Slechte besmetting van TRIZIO binnen de jet, maar bevestig de fenomenen van erosie en herafstand van de materialen van de muren.
Het onderzoek maakt deel uit van een onderzoekspad dat al in het verleden is gestart. Een eerste prototype op basis van LIBS -technologie werd in feite getest op de reactor FTU (Frascati Tokamak Upgrade)operationeel tot een paar jaar geleden in het Frascati Research Center.
De resultaten van het project zullen worden gepresenteerd aan de 20e internationale conferentie over materialen en componenten voor fusietoepassingengepland in mei 2025 in Slovenië.
