Tritija uzkrāšanās Apvienotās Eiropas Tora volframa materiālos

Abstract

Darbā ir apkopota literatūra par kodolsintēzi, kā arī par nozīmīgāko tokamak tipa reaktoru – Apvienotais Eiropas Tors JET (no angļu val. Joint European Torus) un tā vakuuma kameras ITER tipa sienas (no angļu val. ITER-Like-Wall, kur ITER - Starptautiskais kodolzintēzes eksperimentālais reaktors ITER (no angļu val. International Thermonuclear Experimental Reactor))volframa materiālu. Apskatīts ir arī eksperimentālais ITER reaktors, kurš šobrīd vēl ir būvniecības stadijā. Uzsvars likts uz volframa, kā divertora materiāla, mijiedarbība ar tritiju, tā iespējamo uzkrāšanos un plazmas veidotajiem defektiem. Darba ietvaros izveidota elektroķīmiskas šķīdināšanas sistēma ar iespēju kontrolēt volframa nošķīdušā slāņa biezumu laikā, kā arī uzkrātā tritija apjomu, balstoties uz Faradeja likumu un izdalīto gāzu - ūdeņraža un tā radioaktīvā izotopa, tritija, mērījumiem. Šķīšana analizēta pie atšķirīgiem strāvas stiprumiem, šķīšananas ilgumiem un šķīdināšanas vides koncnetrācijas. Kā arī salīdzināta nošķīdinātā masa ar Faradeja likumu un izdalītā H2 mērījumiem. Izmantojot darbā izstrādāto metodiku, noteikt tritija sadalījums tilpumā un kopējais daudzums nomērīts JET reaktora plazmas kameras sienas volframa paraugiem pēc to ekspluatācijas ILW-1 kampaņā.

A literature summarization for nuclear fusion and the most significant tokamak type reactor – JET (Joint European Torus) and about its vacuum chambers ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) like walls tungsten material is presented. Also the experimental ITER reactor is viewed, which is still in its building phase. Main point is on the divertor material tungsten and its interraction with tritium, its accumulation and plasma induced defects. For the course work a electrochemical cell for tungsten etching was made with possibility to control the etched layers thickness, based on Faradays law and the evolved H2 gas. The etching is analyzed in different current strengths and times. Also the practical mass is compared to Faradays law and H2 measurements. By using the developed electrochemical etching method, measure the total tritium content in plasma chamber divertor samples, used in ILW-1 campaign