RU214875U1 - SEGMENT OF THE FIRST WALL OF THE THERMONUCLEAR REACTOR - Google Patents

SEGMENT OF THE FIRST WALL OF THE THERMONUCLEAR REACTOR Download PDF

Info

Publication number
RU214875U1
RU214875U1 RU2022114815U RU2022114815U RU214875U1 RU 214875 U1 RU214875 U1 RU 214875U1 RU 2022114815 U RU2022114815 U RU 2022114815U RU 2022114815 U RU2022114815 U RU 2022114815U RU 214875 U1 RU214875 U1 RU 214875U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transmutation
wall
thermonuclear
tile
fixed
Prior art date
Application number
RU2022114815U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Васильевич Кутеев
Александр Юрьевич Пашков
Юрий Сергеевич Шпанский
Алексей Владимирович Жиркин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
Application granted granted Critical
Publication of RU214875U1 publication Critical patent/RU214875U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к термоядерной технике, а именно к конструкции первой стенки термоядерного реактора или термоядерного источника нейтронов, воспринимающей тепловой и нейтронный потоки из плазмы, и может быть использована в любом устройстве, предназначенном для трансмутации изотопов под действием нейтронного потока. Сегмент первой стенки состоит из ребер жесткости, на которых сваркой закреплено стальное основание, имеющее продольные канавки в полукруглой формы, в которых пайкой закреплены трубки из хромциркониевой бронзы. Сверху на трубках пайкой закреплены тайлы, также имеющие продольные канавки. Верхняя часть стального основания и нижняя часть тайла содержат трансмутационный материал, образующий зоны трансмутации I и II. Полезная модель обеспечивает возможность трансмутации изотопов непосредственно в первой стенке термоядерного реактора или термоядерного источника нейтронов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Figure 00000003
The utility model relates to thermonuclear technology, namely to the design of the first wall of a thermonuclear reactor or a thermonuclear neutron source that receives heat and neutron fluxes from plasma, and can be used in any device designed for isotope transmutation under the action of a neutron flux. The segment of the first wall consists of stiffeners, on which a steel base is fixed by welding, having longitudinal grooves in a semicircular shape, in which tubes of chromium-zirconium bronze are fixed by soldering. On top of the tubes, tiles are fixed by soldering, also having longitudinal grooves. The upper part of the steel base and the lower part of the tile contain transmutation material, forming transmutation zones I and II. The utility model enables transmutation of isotopes directly in the first wall of a thermonuclear reactor or a thermonuclear neutron source. 2 w.p. f-ly, 2 ill., 2 tab.
Figure 00000003

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к термоядерной технике, а именно к конструкции первой стенки термоядерного реактора или термоядерного источника нейтронов, воспринимающей тепловой и нейтронный потоки из плазмы, и может быть использована в любом устройстве, предназначенном для трансмутации изотопов под действием нейтронного потока, в частности минорных актинидов и наработки делящегося топлива из сырьевого материала.The utility model relates to thermonuclear technology, namely to the design of the first wall of a thermonuclear reactor or a thermonuclear neutron source that receives heat and neutron fluxes from plasma, and can be used in any device designed for isotope transmutation under the action of a neutron flux, in particular minor actinides and production of fissile fuel from the raw material.

Уровень техникиState of the art

Первая стенка - один из основных компонентов термоядерного реактора или термоядерного источника нейтронов и состоит из нескольких секций, а каждая секция из верхнего и нижнего сегментов, каждый со своей системой охлаждения. Особенностями эксплуатации первой стенки являются:The first wall is one of the main components of a thermonuclear reactor or a thermonuclear neutron source and consists of several sections, and each section of the upper and lower segments, each with its own cooling system. Features of the operation of the first wall are:

- большие тепловые нагрузки на ее поверхность (средняя тепловая нагрузка qs~0,25 МВт/м2, пиковая до 1 МВт/м2);- large thermal loads on its surface (average thermal load q s ~0.25 MW/m 2 , peak up to 1 MW/m 2 );

- стационарный режим работы;- stationary mode of operation;

- минимальная толщина сечений первой стенки из-за необходимости минимальной толщины конструкционных материалов и водяного теплоносителя для улучшения нейтронного баланса в гибридной системе.- the minimum thickness of the sections of the first wall due to the need for a minimum thickness of structural materials and water coolant to improve the neutron balance in the hybrid system.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является конструкция сегмента первой стенки, описанная в (А.Ю. Пашков и др. «Тепло-гидравлический расчет и оценка надежности систем водяного охлаждения первой стенки и дивертора ДЕМО-ТИН». Вопросы атомной науки и техники, серия "Термоядерный синтез", 2018, т. 41, вып. 3, с. 36). Конструктивной частью каждого сегмента первой стенки является набор трубок из хромциркониевой бронзы, через которые прокачивается теплоноситель. Несущей частью конструкции, воспринимающей механические нагрузки, является основание из немагнитной стали, в котором выполнены полукруглые канавки, в которые устанавливаются трубки. Трубки припаяны к основанию слоем припоя. В нижней части основания расположены поперечные и продольные ребра, которые придают жесткость конструкции. К той части каждой трубки сегмента, которая не соприкасается с основанием, припаяны тайлы клиновидной формы, воспринимающие тепловую нагрузку из плазмы. В качестве материала тайлов используются Be или W, являющиеся также размножителями нейтронов. Если тайл или его часть не содержат других материалов, кроме размножителя нейтронов, то он называется «чистым».The closest in technical essence to the claimed utility model is the design of the first wall segment, described in (A.Yu. Pashkov et al. "Thermo-hydraulic calculation and reliability assessment of water cooling systems of the first wall and the DEMO-TIN divertor." Issues of atomic science and Technology, series "Thermonuclear Fusion", 2018, vol. 41, issue 3, p. 36). The structural part of each segment of the first wall is a set of tubes made of chromium-zirconium bronze, through which the coolant is pumped. The bearing part of the structure, which perceives mechanical loads, is a base made of non-magnetic steel, in which semicircular grooves are made, in which tubes are installed. The tubes are soldered to the base with a layer of solder. In the lower part of the base there are transverse and longitudinal ribs that give rigidity to the structure. The wedge-shaped tiles are soldered to that part of each tube of the segment that does not come into contact with the base, which perceive the thermal load from the plasma. As the material of the tiles, Be or W are used, which are also breeders of neutrons. If a tile or part of it does not contain other materials than a neutron breeder, then it is called "clean".

В процессе эксплуатации происходит распыление материала тайла, но остальные материалы первой стенки защищены тайлами от распыления, при этом тепловой поток из плазмы попадает на обращенную к ней поверхность тайлов. Так же на нее падает поток нейтронов и гамма-квантов, которые вызывают внутреннее тепловыделение в материале тайлов. Эта тепловая энергия, а также энергия, падающая на поверхность тайла, отводятся теплоносителем, прокачиваемым через трубки, и температура тайлов поддерживается на допустимом уровне.During operation, the material of the tile is sprayed, but the remaining materials of the first wall are protected by tiles from spraying, while the heat flux from the plasma enters the surface of the tiles facing it. A stream of neutrons and gamma quanta also falls on it, which cause internal heat release in the material of the tiles. This thermal energy, as well as the energy incident on the surface of the tile, is removed by the coolant pumped through the tubes, and the temperature of the tiles is maintained at an acceptable level.

Тайлы первой стенки имеют ограниченный срок службы сразу по нескольким причинам, среди них:Tiles of the first wall have a limited service life for several reasons, among them:

- распыление материала тайлов;- spraying material tiles;

- деградация свойств материала тайлов и конструкционных материалов первой стенки под действием нейтронов высокой энергии;- degradation of the properties of the material of tiles and structural materials of the first wall under the action of high-energy neutrons;

- циклические термические нагрузки на первую стенку.- cyclic thermal loads on the first wall.

По совокупности всех факторов срок службы сегментов первой стенки оценивается в 0,5-1 год, после чего сегменты первой стенки удаляются из термоядерного реактора и заменяются на новые. Т.к. материалы первой стенки сильно активированы, а также содержат тритий, то замена сегментов первой стенки может производиться только дистанционно.Based on the totality of all factors, the service life of the first wall segments is estimated at 0.5-1 year, after which the first wall segments are removed from the fusion reactor and replaced with new ones. Because Since the materials of the first wall are highly activated and also contain tritium, the replacement of the first wall segments can only be carried out remotely.

Предложенные ранее конструкции первой стенки обладают существенным недостатком, который заключается в том, что первая стенка используется лишь для приема тепловой нагрузки из плазмы и защиты материалов от распыления, а процесс трансмутации происходит в самостоятельной конструкции - бланкете, установленном в пространстве между первой стенкой и вакуумной камерой. Требуется система для дистанционных замены сегментов первой стенки, отработавших свой срок службы, при этом требуется другая система для перегрузки бланкета, что усложняет конструкцию термоядерного реактора.The previously proposed designs of the first wall have a significant drawback, which is that the first wall is used only to receive the heat load from the plasma and protect materials from sputtering, and the transmutation process occurs in an independent structure - a blanket installed in the space between the first wall and the vacuum chamber. . A system is required for remote replacement of end-of-life segments of the first wall, while another system is required for blanket reloading, which complicates the design of a fusion reactor.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является упрощение конструкции термоядерного реактора и использование тайлов как для приема тепловой нагрузки из плазмы и защиты материалов от распыления, так и для трансмутации изотопов. При этом замена сегментов первой стенки обеспечивает и перегрузку бланкета.The technical problem to be solved by the claimed utility model is the simplification of the design of a thermonuclear reactor and the use of tiles both for receiving a thermal load from the plasma and protecting materials from sputtering, and for isotope transmutation. At the same time, the replacement of the segments of the first wall also provides an overload of the blanket.

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model

Техническим результатом заявляемой полезной модели является возможность трансмутации изотопов непосредственно в первой стенке термоядерного реактора или термоядерного источника нейтронов.The technical result of the proposed utility model is the possibility of isotope transmutation directly in the first wall of a thermonuclear reactor or a thermonuclear neutron source.

Для достижения технического результата предложен сегмент первой стенки термоядерного реактора, состоящий из ребер жесткости, на которых сваркой закреплено стальное основание, имеющее продольные канавки полукруглого сечения, в которых пайкой закреплены трубки из хромциркониевой бронзы, а сверху на трубках пайкой закреплены тайлы, также имеющие продольные канавки, при этом, верхняя часть стального основания и нижняя часть тайла содержат трансмутационный материал, образующий зоны трансмутации I и II.To achieve a technical result, a segment of the first wall of a thermonuclear reactor is proposed, consisting of stiffeners, on which a steel base is fixed by welding, having longitudinal grooves of a semicircular cross section, in which tubes of chromium-zirconium bronze are fixed by soldering, and tiles also having longitudinal grooves are fixed on top of the tubes by soldering , while the upper part of the steel base and the lower part of the tile contain transmutation material, forming transmutation zones I and II.

Кроме того, зоны трансмутации I и II содержат минорные актиниды Np, Am, Cm в виде металлов, сплавов или химических соединений.In addition, transmutation zones I and II contain minor actinides Np, Am, Cm in the form of metals, alloys, or chemical compounds.

Кроме того, зоны трансмутации I и II содержат сырьевой материал в виде металлов, сплавов или химических соединений Th-232, U-238 для наработки делящегося топлива U-233, Pu-239.In addition, transmutation zones I and II contain raw material in the form of metals, alloys or chemical compounds Th-232, U-238 for the production of fissile fuel U-233, Pu-239.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 показана схема первой стенки термоядерного реактора, а на фиг. 2 ее поперечный разрез с зонами трансмутации, где:In FIG. 1 shows a diagram of the first wall of a fusion reactor, and Fig. 2 its cross section with transmutation zones, where:

1 - трубка из хромциркониевой бронзы;1 - tube made of chromium-zirconium bronze;

2 - тайл;2 - tile;

3 - стальное основание;3 - steel base;

4 - продольное ребро жесткости;4 - longitudinal stiffener;

5 - поперечное ребро жесткости;5 - transverse stiffener;

6 - теплоноситель (вода);6 - coolant (water);

7 - слой припоя (крепление тайла);7 - layer of solder (fixing the tile);

8 - слой припоя (крепление трубки);8 - layer of solder (tube fastening);

9 - зона трансмутации I;9 - transmutation zone I;

10 - зона трансмутации II;10 - transmutation zone II;

11 - плоскость, отделяющая «чистую» зону тайла от зоны трансмутации I;11 - plane separating the "clean" zone of the tile from the zone of transmutation I;

12 - «чистая» часть тайла.12 - "clean" part of the tile.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Сущность полезной модели поясняется фигурами 1 и 2, где показана схема взаимного расположения элементов первой стенки и ее поперечный разрез.The essence of the utility model is illustrated by figures 1 and 2, which shows a diagram of the mutual arrangement of the elements of the first wall and its cross section.

Конструктивной частью каждого сегмента первой стенки является набор трубок 1 из хромциркониевой бронзы, через которые прокачивается теплоноситель 6. Несущей частью конструкции, воспринимающей механические нагрузки, является стальное основание 3, в котором выполнены полукруглые канавки, в которые устанавливаются трубки 1, припаянные к стальному основанию 3 слоем припоя 8. К нижней части стального основания 3 приварены поперечные 5 и продольные 4 ребра жесткости, которые придают прочность конструкции. К верхней части каждой трубки 1 слоем припоя 7 припаяны тайлы 2, воспринимающие тепловую нагрузку из плазмы. В качестве материала тайлов 2 используются Be или W, являющиеся также размножителями нейтронов.The structural part of each segment of the first wall is a set of tubes 1 made of chromium-zirconium bronze, through which the coolant 6 is pumped. a layer of solder 8. Transverse 5 and longitudinal 4 ribs are welded to the lower part of the steel base 3, which give strength to the structure. Tiles 2 are soldered to the upper part of each tube 1 with a layer of solder 7, which perceive the thermal load from the plasma. As the material of tiles 2, Be or W are used, which are also neutron breeders.

Если тайл 2 или его часть не содержат других материалов, кроме размножителя нейтронов, то он называется «чистым».If tile 2 or part of it does not contain other materials than the neutron breeder, then it is called "clean".

В тайле 2 имеется зона трансмутации 19, расположенная ниже плоскости 11, проведенной параллельно поверхности тайла, обращенной к плазме, которая по объему занимает приблизительно треть от общего объема тайла 2. Она содержит или минорные актиниды или сырьевой материал.Tile 2 has a transmutation zone 19 below a plane 11 drawn parallel to the plasma surface of the tile, which occupies approximately one third of the total volume of tile 2 in volume. It contains either minor actinides or raw material.

«Чистая» часть тайла 12, не содержащая минорные актиниды или сырьевой материал, расположена выше плоскости 11. Она может быть распылена в процессе эксплуатации термоядерного реактора, и в случае присутствия там минорных актинидов или сырьевого материала они попадут в плазму разрядной камеры, что нежелательно.The “clean” part of tile 12, which does not contain minor actinides or raw material, is located above plane 11. It can be sputtered during the operation of a thermonuclear reactor, and if minor actinides or raw material are present there, they will enter the plasma of the discharge chamber, which is undesirable.

Зона трансмутации II 10 расположена в верхней части стального основания 3 и занимает только часть его, что необходимо для сохранения прочности основания. Она так же содержит минорные актиниды или сырьевой материал.The transmutation zone II 10 is located in the upper part of the steel base 3 and occupies only a part of it, which is necessary to maintain the strength of the base. It also contains minor actinides or raw material.

Представляются возможными следующие сочетания материалов в зонах трансмутации:The following combinations of materials are possible in transmutation zones:

- Устанавливается только зона трансмутации 19 с минорными актинидами или сырьевым материалом;- Only transmutation zone 19 with minor actinides or raw material is installed;

- Устанавливается только зона трансмутации II 10 с минорными актинидами или сырьевым материалом;- Only transmutation zone II 10 with minor actinides or raw material is installed;

- Устанавливаются обе зоны трансмутации в следующих сочетаниях:- Both transmutation zones are installed in the following combinations:

- зона трансмутации I 9 - минорные актиниды, зона трансмутации II 10 - минорные актиниды;- transmutation zone I 9 - minor actinides, transmutation zone II 10 - minor actinides;

- зона трансмутации I 9 - минорные актиниды, зона трансмутации II 10 - сырьевой материал;- transmutation zone I 9 - minor actinides, transmutation zone II 10 - raw material;

- зона трансмутации I 9 - сырьевой материал, зона трансмутации II 10 - сырьевой материал;- transmutation zone I 9 - raw material, transmutation zone II 10 - raw material;

- зона трансмутации I 9 - сырьевой материал, зона трансмутации II 10 - минорные актиниды.- transmutation zone I 9 - raw material, transmutation zone II 10 - minor actinides.

Минорные актиниды или сырьевой материал в зонах трансмутации могут быть использованы следующим образом:Minor actinides or raw material in transmutation zones can be used as follows:

- в виде металлов и образовывать сплав с материалом тайла 2 и стального основания 3;- in the form of metals and form an alloy with the material of tile 2 and steel base 3;

- образовывать химические соединения с материалом тайла 2 или стального основания 3;- form chemical compounds with the material of tile 2 or steel base 3;

- в виде частиц из химических соединений (окислов, нитридов, карбидов и т.п.), дисперсно распределенных в материале тайла 2 или стального основания 3.- in the form of particles from chemical compounds (oxides, nitrides, carbides, etc.) dispersed in the material of tile 2 or steel base 3.

Используются минорные актиниды (Np, Am, Cm) в виде металлов, сплавов или химических соединений для трансмутации, либо сырьевые материалы (металлы, сплавы или химические соединения Th-232, U-238) для наработки делящегося топлива (U-233, Pu-239).Minor actinides (Np, Am, Cm) are used in the form of metals, alloys or chemical compounds for transmutation, or raw materials (metals, alloys or chemical compounds Th-232, U-238) for the production of fissile fuel (U-233, Pu- 239).

По истечении срока службы сегмента первой стенки термоядерный реактор останавливается, и сегменты первой стенки дистанционно удаляются из него. Тайлы 2 отделяются от трубок 1 и отправляются на переработку, где из них выделяются либо остатки минорных актинидов, либо наработанное делящееся топливо. Так же перерабатывается и стальное основание 3.When the service life of the first wall segment expires, the fusion reactor is shut down and the first wall segments are remotely removed from it. Tiles 2 are separated from tubes 1 and sent for processing, where either minor actinide residues or accumulated fissile fuel are separated from them. The steel base 3 is also recycled.

Примеры конкретного выполнения, которые не ограничивают варианты их исполнения.Examples of specific implementation, which do not limit the options for their implementation.

Заявленная конструкция сегмента первой стенки устанавливается в термоядерную установку ДЕМО-ТИН. Принятые допущения.The claimed design of the first wall segment is installed in the DEMO-TIN thermonuclear facility. Assumptions accepted.

Зона трансмутации I 9 находится только в тайлах 2 и содержит минорные актиниды в виде смеси частиц окислов Np, Am, Cm, дисперсно распределенных в металлическом Be. Плотность смеси окислов - rMA=9000 кг/м3. Изотопный состав минорных актинидов приведен в таблице 1.The transmutation zone I 9 is located only in tiles 2 and contains minor actinides in the form of a mixture of Np, Am, and Cm oxide particles dispersed in metallic Be. The density of the mixture of oxides - r MA =9000 kg/m 3 . The isotopic composition of minor actinides is given in Table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Полное число нейтронов в спектре установки ДЕМО-ТИН (полный поток нейтронов) равен 1,42⋅1019 н/с, что соответствует термоядерной мощности 40 МВт.The total number of neutrons in the spectrum of the DEMO-FIN facility (total neutron flux) is 1.42⋅10 19 n/s, which corresponds to a thermonuclear power of 40 MW.

Процесс трансмутации минорных актинидов под действием нейтронного потока происходит следующим образом. Нейтроны из плазмы и ядер Be или W попадают в ядра атомов минорных актинидов и делят их. При этом возникают продукты деления - изотопы с меньшим периодом полураспада и менее токсичные.The process of transmutation of minor actinides under the action of a neutron flux occurs as follows. Neutrons from plasma and Be or W nuclei enter the nuclei of minor actinide atoms and split them. In this case, fission products arise - isotopes with a shorter half-life and less toxic.

Основные размеры тайла показаны на фиг. 2. Длина одного тайла 0,1 м.The main dimensions of the tile are shown in Fig. 2. The length of one tile is 0.1 m.

Sпов - площадь поверхности тайла - 1,7⋅10-3 м2;S pov - surface area of the tile - 1.7⋅10 -3 m 2 ;

SПС - площадь поверхности первой стенки ~160 м2;S PS - surface area of the first wall ~160 m 2 ;

N - число тайлов в первой стенке ~ Snc/SnoB=94100;N - number of tiles in the first wall ~ Snc/SnoB=94100;

Vт1 - объем одного тайла - 7,97⋅10-6 м3;V t1 - the volume of one tile - 7.97⋅10 -6 m 3 ;

Vтр1~Vт/3 - объем зоны трансмутации I в тайле - 2,66⋅10-6 м3;V tr1 ~V t /3 - the volume of the transmutation zone I in a tile - 2.66⋅10 -6 m 3 ;

Vтр=Vтp1N - полный объем зоны трансмутации I в первой стенке -0,25 м3;V tr =V trp1 N - total volume of the transmutation zone I in the first wall -0.25 m 3 ;

х - объемная доля окислов минорных актинидов в зоне трансмутации;x is the volume fraction of oxides of minor actinides in the transmutation zone;

VMA=Vтp⋅х - объем окислов минорных актинидов в первой стенке;V MA =V tp ⋅x is the volume of oxides of minor actinides in the first wall;

ММА=rMA⋅VMA - масса окислов минорных актинидов в первой стенке.М МА =r MA ⋅V MA is the mass of oxides of minor actinides in the first wall.

Оценки количества окислов минорных актинидов в зоне трансмутации I приведены в таблице 2.Estimates of the amount of oxides of minor actinides in the transmutation zone I are given in Table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

В случае, если будут использованы зоны трансмутации I и II, количество минорных актинидов в первой стенке удвоится.If transmutation zones I and II are used, the amount of minor actinides in the first wall will double.

Расчет трансмутации минорных актинидов проводился методом Монте-Карло по программе MCNP-4 с сечениями из файлов FENDL-2 ENDF/B-6.The transmutation of minor actinides was calculated by the Monte Carlo method using the MCNP-4 program with cross sections from the FENDL-2 ENDF/B-6 files.

Для значения х=0,02 и MMA=45 кг количество минорных актинидов, подвергшихся трансмутации, составило 4,55 кг за год, т.е. ~10% от исходного количества.For x=0.02 and M MA =45 kg, the amount of minor actinides subjected to transmutation was 4.55 kg per year, i.e. ~10% of the original amount.

Таким образом, основными преимуществами предлагаемой конструкции представляются:Thus, the main advantages of the proposed design are:

1. Возможность осуществлять трансмутацию элементов без использования бланкета и связанных с ним элементов (системы крепления, охлаждения, перегрузки, безопасности).1. The ability to transmute elements without the use of a blanket and related elements (fastening, cooling, overloading, safety systems).

2. Возможность осуществлять перегрузку путем замены элементов первой стенки, которая будет регулярно производиться в термоядерном реакторе даже при использовании только «чистых» тайлов.2. Ability to perform reloading by replacing the elements of the first wall, which will be regularly performed in a thermonuclear reactor even when using only "clean" tiles.

3. Возможность максимально полно использовать нейтроны из плазмы и размножителя для трансмутации элементов.3. Possibility to make full use of neutrons from plasma and breeder for transmutation of elements.

4. Простота конструкции тайла.4. Simplicity of tile design.

5. Возможность реализовать в первой стенке как трансмутацию минорных актинидов, так и наработку делящегося топлива.5. Possibility to implement both the transmutation of minor actinides and the production of fissile fuel in the first wall.

Claims (3)

1. Сегмент первой стенки термоядерного реактора, состоящий из ребер жесткости, на которых сваркой закреплено стальное основание, имеющее продольные канавки полукруглого сечения, в которых пайкой закреплены трубки из хромциркониевой бронзы, а сверху на трубках пайкой закреплены тайлы, также имеющие продольные канавки, отличающийся тем, что верхняя часть стального основания и нижняя часть тайла содержат трансмутационный материал, образующий зоны трансмутации I и II.1. Segment of the first wall of a thermonuclear reactor, consisting of stiffeners, on which a steel base is fixed by welding, having longitudinal grooves of a semicircular cross section, in which tubes of chromium-zirconium bronze are fixed by soldering, and tiles, also having longitudinal grooves, are fixed on top of the tubes by soldering, characterized in that that the upper part of the steel base and the lower part of the tile contain transmutation material, forming transmutation zones I and II. 2. Сегмент по п. 1, отличающийся тем, что зоны трансмутации I и II содержат минорные актиниды Np, Am, Cm в виде металлов, сплавов или химических соединений.2. Segment according to claim 1, characterized in that transmutation zones I and II contain minor actinides Np, Am, Cm in the form of metals, alloys or chemical compounds. 3. Сегмент по п. 1, отличающийся тем, что зоны трансмутации I и II содержат сырьевой материал в виде металлов, сплавов или химических соединений Th-232, U-238 для наработки делящегося топлива U-233, Pu-239.3. Segment according to claim 1, characterized in that transmutation zones I and II contain raw material in the form of metals, alloys or chemical compounds Th-232, U-238 for the production of fissile fuel U-233, Pu-239.
RU2022114815U 2022-06-01 SEGMENT OF THE FIRST WALL OF THE THERMONUCLEAR REACTOR RU214875U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU214875U1 true RU214875U1 (en) 2022-11-18

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0117136A2 (en) * 1983-02-18 1984-08-29 Hitachi, Ltd. Nuclear fusion reactor
RU127992U1 (en) * 2013-01-22 2013-05-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" FIRST WALL OF THE THERMONUCLEAR REACTOR
RU143978U1 (en) * 2014-04-17 2014-08-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" THERMONUCLEAR REACTOR FORM
RU2633419C1 (en) * 2016-07-20 2017-10-16 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Blanket of thermonuclear reactor with natural circulation
RU2649854C1 (en) * 2017-09-15 2018-04-05 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Module of hybrid thermonuclear reactor blanket

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0117136A2 (en) * 1983-02-18 1984-08-29 Hitachi, Ltd. Nuclear fusion reactor
RU127992U1 (en) * 2013-01-22 2013-05-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" FIRST WALL OF THE THERMONUCLEAR REACTOR
RU143978U1 (en) * 2014-04-17 2014-08-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" THERMONUCLEAR REACTOR FORM
RU2633419C1 (en) * 2016-07-20 2017-10-16 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Blanket of thermonuclear reactor with natural circulation
RU2649854C1 (en) * 2017-09-15 2018-04-05 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Module of hybrid thermonuclear reactor blanket

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.Ю. Пашков и др. "Тепло-гидравлический расчет и оценка надежности систем водяного охлаждения первой стенки и дивертора ДЕМО-ТИН". Вопросы атомной науки и техники, серия "Термоядерный синтез", 2018, т. 41, вып.3, с. 36. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2766909B1 (en) Nuclear reactor and related method
JP4516085B2 (en) Light water reactor
Kulcinski et al. Radiation damage limitations in the design of the Wisconsin Tokamak fusion reactor
US20210313080A1 (en) Doppler reactivity augmentation device
RU214875U1 (en) SEGMENT OF THE FIRST WALL OF THE THERMONUCLEAR REACTOR
Wallenius et al. Neutronics of minor-actinide burning accelerator-driven systems with ceramic fuel
SK93494A3 (en) Nonproliferative light water nuclear reactor with economic use of thorium
JP5524573B2 (en) Boiling water reactor core and fuel assembly for boiling water reactor
Buiron et al. Minor actinides transmutation in SFR depleted uranium radial blanket, neutronic and thermal hydraulic evaluation
CN112599259A (en) Fusion-fission hybrid reactor transmutation fuel assembly
Yalçin et al. Neutronic analysis of a high power density hybrid reactor using innovative coolants
Tonoike et al. Options of principles of fuel debris criticality control in Fukushima Daiichi reactors
Şahin et al. Utilization of reactor grade plutonium as energy multiplier in the LIFE engine
Maniscalco A conceptual design study for a laser fusion hybrid
JP2013033065A (en) Light water reactor core and fuel assembly for the light water reactor
JP5524581B2 (en) Boiling water reactor core and fuel assembly for boiling water reactor
JP5524582B2 (en) Boiling water reactor core and fuel assembly for boiling water reactor
Pal et al. Physics design of a safe and economic thorium reactor
Kim et al. Numerical Benchmark Results for 1000MWth Sodium-cooled Fast Reactor
Lee et al. Accelerator-Driven System and Light Water Reactors with Inert Matrix Fuel for Removal of Plutonium and Minor Actinides in the Spent Fuel
Dyudyaev et al. Analysis of nuclear fuel operating features at WWER reactor
Übeyli On the neutronic analysis of a fusion reactor with different thorium molten salts
JP2013068622A (en) Core of light water reactor and fuel assembly for light water reactor
Davidson et al. Benefits of an integrated fuel cycle on repository effective capacity
Kim et al. Physics study on lead-magnesium-eutectic-cooled fast reactor for TRU transmutation