Blanket (ITER)

Z Enpedie
Přejít na: navigace, hledání

Blanket (česky „obálka“) tokamaku ITER je konstrukční celek uvnitř vakuové nádoby tokamaku, který tvoří fyzickou hranici magneticky udržovaného plazmatu. Blanket je jakousi materiálovou výstelkou vakuové nádoby tokamaku: zajišťuje stínění záření, odvod tepelného výkonu a čištění paliva. Tvoří nejkrajnější fyzickou bariéru mezi magneticky udržovanou fúzní reakcí a konstrukčními celky tokamaku. Blanekt je tvořen nezávislými moduly, které jsou zavěšeny na separované nosné konstrukci; tou nejčastěji bývá vakuová komora tokamaku. Blanket se nejčastěji skládá ze dvou hlavních částí: primární stěny (First Wall) a divertoru. Primární stěna zabírá cca. 80 % plochy blanketu; záleží na konkrétním tvaru blanketu, ale v případě nejběžnějšího toroidu ve tvaru písmene „D“, při nejběžnějších konfiguracích, primární stěna zabírá minimálně 3 vnitřního povrchu blanketu. Zbývající prostor je obsazen divertorem – konstrukčním prvkem, který vymezuje hranice plazmatu v místě sběru nečistot. Již z povahy funkce blanketu plyne, že všechny jeho komponenty tvoří fyzickou bariéru pro ohraničení plazmy, byť ta je udržována v poměrně úzkém „tunelu“ uprostřed toroidní komory. Při přechodových jevech a vzniku ELM (Edge Localized Modes – rychlý lokální výboj energie) ale může dojít k přímému kontaktu mezi plazmou a použitými materiály stěny blanketu. Blanket tak musí být vyroben z co možná nejvhodnějších materiálů, které kombinují vysokou odolnost proti erozi, nízkou retenci deuteria a tritia (obecně jakéhokoliv fúzního paliva), nízkou magnetickou indukci a optimálně také nízké výrobní náklady. Takové materiály se obecně označují jako PFM (Plasma-Facing Materials) a z nich vyrobené komponenty jako PFC (Plasma-Facing Components); primární stěna i divertor jsou typickými představiteli PFC.

Blanket obecného fúzního reaktoru (tokamaku) se bude od blanketu ITER zřejmě lišit v jednom zásadním technologickém aspektu: blanketem bude proudit palivová směs s lithiem, ve které budou moderované ("zpomalené) neutrony z fúzní reakce plodit tritium, jednu ze složek perspektivní fúzní D-T reakce (kdy dochází ke slučování jader deuteria a tritia). Pro tokamak ITER se přímo s prouděním lithiové směsi skrz blanket nepočítá - tritium se bude plodit v tzv. Test Blanket Modulu (TBM), který bude zabírat pouze část stěny blaneketu. Plození tritia v TBM a vývoj PFC pro blanket jsou jedněmi ze zásadních výzkumně-vývojových poznatků, které ITER pomůže objasnit.