Термоядерный пылесос: как и зачем ученые следят за отходами плазмы
В МИФИ создали систему, которая будет собирать и анализировать пыль внутри международного термоядерного реактора ИТЭР.
Когда реактор работает, его стенки постепенно разрушаются от контакта с раскаленной плазмой. В результате образуются микроскопические частицы металла — они оседают внутри, формируя слой пыли.
Ученые из МИФИ разработали устройство, которое:
- Забирает пробу пыли из камеры реактора,
- Перемещает ее на 20 метров для анализа,
- Измеряет количество пыли и содержание в ней изотопов водорода — дейтерия и трития.
Тритий — ключевое «топливо» для термоядерной реакции, и его запасы строго контролируются. Пыль может накапливать этот элемент, поэтому важно следить за ее составом.
Как работает система
- Пыль собирает небольшая капсула с одноразовым контейнером.
- Она движется по гибкой титановой трубке (разработчики называют ее «эндоскопом»).
- Частицы притягиваются к электродам внутри капсулы за счет статического электричества.
В 2026 году устройство пройдет предварительную проверку (Preliminary Design Review). МИФИ — единственная российская организация, которая напрямую сотрудничает с командой ИТЭР и разрабатывает для реактора диагностическую систему.
Это исследование важно по нескольким причинам:
- Безопасность. Тритий — радиоактивный элемент, и его накопление в пыли может создать угрозу утечки.
- Эффективность. Если тритий «застревает» в пыли, реактор теряет топливо, а значит, энергию.
- Долговечность реактора. Контроль за эрозией стенок поможет улучшить материалы для будущих термоядерных установок.
Ранее ученые открыли перспективные материалы для термоядерных реакторов.
Фото: руководитель группы разработчиков доцент МИФИ Ярослав Садовский. Источник: пресс-служба НИЯУ МИФИ.