ПЕРВАЯ СТЕНКА ТЕРМОЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Полезная модель относится к ядерной технике, а именно к конструкции первой стенки термоядерного реактора.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к полезной модели является первая стенка термоядерного реактора, содержащая охлаждаемую панель, соединенную диффузионной сваркой с защитным экраном из бериллия, наружная сторона которого разделена на участки пазами, выполненными во взаимно перпендикулярных направлениях (см. Design of the ITER EDA plasma facing components. Fusion Engineering and Design», 39-40, 1998, p.377-384).
Недостаток данной конструкции заключается в следующем.
Участки защитного экрана имеют прямоугольную форму, на кромках которых происходит концентрация термических напряжений при изменениях тепловых нагрузок, характерных для термоядерных реакторов. Указанные тепловые нагрузки приводят к значительным градиентам температур в сечениях участков, достигающих
сотен градусов, в результате чего на поверхности участков возникают трещины, которые могут привести к нарушениям целостности отдельных участков и снижению защитных свойств экрана, что снижает надежность первой стенки.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении надежности первой стенки термоядерного реактора.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в снижении термических напряжений.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в первой стенке термоядерного реактора, содержащей охлаждаемую панель, соединенную диффузионной сваркой с защитным экраном из бериллия, наружная сторона которого разделена на участки пазами, пересекающимися во взаимно перпендикулярных направлениях, кромки участков экрана выполнены с радиусными закруглениями.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен фрагмент первой стенки термоядерного реактора со стороны плазмы; на фиг.2
представлен вид сбоку фрагмента первой стенки; на фиг.3 показано увеличенное изображение фрагмента первой стенки на фиг.2; на фиг.4 показано увеличенное изображение фрагмента первой стенки на фиг.1; на фиг.5 показано сечение фрагмента первой стенки с фиг.3.
Первая стенка термоядерного реактора содержит защитный экран 1, изготовленный из бериллия, и охлаждаемую панель 2, выполненную с каналами 3 для прохождения теплоносителя и соединенную с ним диффузионной сваркой. При этом наружная сторона защитного экрана 1 разделена пазами 4 на участки 5. Пазы 4 выполнены пересекающимися во взаимно перпендикулярных направлениях, а кромки 6 участков 5 защитного экрана 1 выполнены с радиусными закруглениями.
Первая стенка термоядерного реактора функционирует следующим образом.
После зажигания плазмы в термоядерном реакторе на защитный экран 1 и охлаждаемую панель 2 первой стенки воздействуют тепловые и нейтронные излучения. В результате защитный экран 1 и охлаждаемая панель 2 нагреваются. Наибольшая нагрузка от плазмы приходится на наружную поверхность защитного экрана 1. При этом закругление кромок 6 участков 5 позволяет существенно
снизить коэффициенты концентрации термических напряжений отдельных участках защитного экрана 1 и в охлаждаемой панели 2, а необходимый температурный режим конструкции поддерживается принудительной циркуляцией теплоносителя в каналах 3 охлаждаемой панели 2.