Исследования

Программа «Научно-техническое обеспечение создания и эксплуатации Казахстанского материаловедческого токамака (КТМ) на 2006» направлена на повышение эффективности исследований на КТМ, улучшение эксплуатационных характеристик и качества экспериментов на установке КТМ, расширение функциональных возможностей токамака в результате создания ряда вспомогательных экспериментальных устройств и методических разработок, привлечение инвестиций и международное сотрудничество по проблемам термоядерной энергетики, обучение персонала для работы и исследований на токамаке КТМ и других термоядерных установках и ядерных реакторах. Программа выполняется Национальным ядерным центром и научными организациями Министерства образования и науки Республики Казахстан в виде проектов, в том числе:

Отработка методики моделирования радиационных повреждений экспонированных образцов и теоретические исследования сорбции изотопов водорода в кандидатных материалах приемно-диверторных пластин и внутрикамерных элементов токамака КТМ и других термоядерных реакторов

Проведены расчеты температурных градиентов и связанных с ними неоднородных полей напряжений для параметров камеры и энерговыделения на стенки камеры и пластины дивертора соответствующих КТМ. Из результатов проведенных расчетов для кремния как материала защиты первой стенки следует, что кремний является эффективным материалом для защиты первой стенки от термонапряжений.

Разработана модель диффузии водорода при низкоэнергетической имплантации протонов (до 5 кэВ) в материале защиты первой стенки в условиях градиента температур обусловленного энерговыделением плазмы.

Исследование поверхностной радиационной стойкости, а также изменений структуры и физико-механических свойств материалов первой стенки и дивертора КТМ в условиях, имитирующих воздействие плазмы

Завершены работы по компоновке и вводу в эксплуатацию материаловедческого стенда для исследования изменений структуры и физико-механических свойств материалов КТМ.

Продолжены исследования особенностей и закономерностей распыления металлических материалов под воздействием ускоренных ионов аргона, выполненные на установке ЦМР-1. Образцы технически чистой меди и аустенитной нержавеющей стали 12Х18Н10Т облучали ионами аргона с энергией 5-7кэВ. Проведены металлографическое исследование облученных поверхностей и ряд экспериментов по изучению возможности образования ферромагнитной мартенситной фазы в облученной a-частицами стали

Испытание системы гашения плазмы на основе газодинамического источника сверхзвукового молекулярного пучка

Систему подпитки и гашения плазмы на основе газодинамического источника сверхзвукового молекулярного пучка планируется включить в состав систем токамака КТМ. В настоящее время определены основные технические характеристики, разработана пневмогидравлическая схема вакуумного, рабочие чертежи вакуумной камеры стенда и осуществляется изготовление ее деталей;

Определены геометрические размеры соплового блока со скимером и параметры молекулярного пучка, поступающего в вакуумную камеру, а также тепловой режим работы криостата для трех различных газов (водорода, дейтерия и аргона).

Разработка и экспериментальная отработка методик калибровки и тестирования диагностик токамака КТМ

Проведена модернизация ускорителя ГСЭП-3 для увеличения длительности и горизонтального сечения пучка электронов и разработаны новое устройство катода и анода вакуумного диода ускорителя ГСЭП-3. Изготовлен первый вариант устройств анода и катода и ироведена наладка этих устройств отдельно и в составе вакуумной камеры ускорителя ГСЭП-3. Проведена сборка и настройка модернизированной системы измерения параметров пучка электронов на основе оптоволоконного кабеля, оптических преобразователей, цифрового осциллографа и ПК.

Обучение и подготовка квалифицированного персонала для эксплуатации установки КТМ и обеспечения эффективности проведения экспериментов

Формирование кадрового задела для высокотехнологичных и наукоемких производств будущего в настоящее время является одним из основных приоритетов .государственной политики Казахстана.

РГП НЯЦ РК взаимодействует по вопросам подготовки кадров с 15 учебными заведениями Казахстана и Российской Федерации. Три предприятия - Институт атомной энергии, Институт радиационной безопасности и экологии, Институт геофизических исследований, базирующиеся в г. Курчатове, участвуют в образовательном процессе студентов 10 ВУЗов городов Семипалатинска, Усть-Каменогорска, Павлодара, Томска, Барнаула.

Работа с вузами ведется в нескольких направлениях:

Направлен для обучения по специальности «термоядерный синтез» (магистр) базе МИФИ (г. Москва) один студент. Разработаны и согласовываются планы стажировок сотрудников, из числа будущего оперативного персонала на базе НИИЭФА им. Ефремова.