Measurements of the Characteristics of Fine Grain Graphite Used as a First Wall Material for the T-15MD TOKAMAK

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

In this work, properties of fine grain graphite that will be used as a plasma-facing material in the T-15MD Tokamak are measured and studied. Density and porosity, thermal diffusivity and thermal conductivity, as well as the crystal grain size and impurity content of graphite are measured. The measurement results were compared to the corresponding parameters of MPG-6, MPG-7 and MPG-8 graphites. Characteristics of hydrogen and methane retention in graphite and conditions of their desorption depending on temperature of preliminary annealing, its duration, exposition of fully annealed samples in atmospheric gas at normal conditions. Influence of irradiation of the samples by deuterium ions with different energies on the characteristics of hydrogen trapping and desorption. In all cases, attention was paid to the possibility of influence of experimental conditions on trapping and desorption of hydrogen left in graphite after its production, as well as the one trapped from the atmosphere. Based on the data obtained and the expected conditions in the T-15MD’s plasma chamber, optimal modes for annealing of graphite received from producer and temperatures of the tokamak’s plasma-facing elements that assist in removal of hydrogen from graphite are determined.

作者简介

L. Begrambekov

National Research Nuclear University “MEPhI”

Email: np9293@my.bristol.ac.uk
Russia, 115409, Moscow

N. Puntakov

National Research Nuclear University “MEPhI”

编辑信件的主要联系方式.
Email: np9293@my.bristol.ac.uk
Russia, 115409, Moscow

A. Ayrapetov

National Research Nuclear University “MEPhI”

Email: np9293@my.bristol.ac.uk
Russia, 115409, Moscow

A. Grunin

National Research Nuclear University “MEPhI”

Email: np9293@my.bristol.ac.uk
Russia, 115409, Moscow

S. Dovganyuk

National Research Nuclear University “MEPhI”

Email: np9293@my.bristol.ac.uk
Russia, 115409, Moscow

A. Zakharov

National Research Nuclear University “MEPhI”

Email: np9293@my.bristol.ac.uk
Russia, 115409, Moscow

N. Savvin

National Research Nuclear University “MEPhI”

Email: np9293@my.bristol.ac.uk
Russia, 115409, Moscow

S. Grashin

National Research Nuclear University “MEPhI”

Email: np9293@my.bristol.ac.uk
Russia, 115409, Moscow

I. Arkhipov

National Research Nuclear University “MEPhI”

Email: np9293@my.bristol.ac.uk
Russia, 115409, Moscow

参考

  1. Федорович С.Д., Карпов А.В., Бубаев В.П., Грашин С.А., Губкин М.К., Слива А.П., Мартыненко Ю.В., Марченков А.Ю., Лукашевский М.В., Заклецкий З.А., Васильев Г.Б., Рогозин К.А., Чан Куанг В. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. Вып. 4. С. 316. https://doi.org/10.31857/S0367292121030069
  2. Хвостенко П.П., Анашкин И.О., Бондарчук Э.Н., Инютин Н.В., Крылов В.А., Левин И.В., Минеев А.Б., Соколов М.М. // ВАНТ. Серия: Термоядерный синтез. 2019. Т. 42. № 1. С. 15. https://doi.org/10.21517/0202-3822-2019-42-1-15-38
  3. Maruyama K., Jacob W., Roth J. // J. Nucl. Mater. 1999. V. 264. P. 56. https://doi.org/10.1016/S0022-3115(98)00481-4
  4. Winter J., Gebauer G.J. // J. Nucl. Mater. 1999. V. 266–269. P. 228. https://doi.org/10.1016/S0022-3115(98)00526-1
  5. Rubel M., Cecconello M., Malmberg J.A., Sergienko G., Biel W., Drake J.R., Hedqvist A., Huber A., Philipps V. // Nucl. Fusion. 2001. V. 41. P. 1087. https://doi.org/10.1088/0029-5515/41/8/312
  6. Philipps V., Wienhold P., Kirschner A., Rubel M. // Vacuum. 2002. V. 67. P. 399. https://doi.org/10.1016/S0042-207X(02)00238-5
  7. Zhitlukhin A., Klimov N., Landman I., Linke J., Loarte A., Merola M., Podkovyrov V., Federici G., Bazylev B., Pestchanyi S., Safronov V., Hirai T., Maynashev V., Levashov V., Muzichenko A. // J. Nucl. Mater. 2007. V. 363–365. P. 301. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2007.01.027
  8. Будаев В.П. // ВАНТ. Серия: Термоядерный синтез. 2015. Т. 38. № 4. С. https://doi.org/10.21517/0202-3822-2015-38-4-5-33
  9. Budaev V.P., Khimchenko L.N. // Physica A. 2007. V. 382. P. 359.
  10. Federici G., Skinner C.H., Brooks J.N., Coad J.P., Grisolia C., Haasz A.A., Hassanein A., Philipps V., Pitcher C.S., Roth J., Wampler W.R., Whyte D.G. // Nucl. Fusion. 2001. V. 41. P. 1967. https://doi.org/10.1088/0029-5515/41/12/218
  11. Linke J. // Phys. Scr. 2006. V. 45. P. T123. https://doi.org/10.1088/0031-8949/2006/T123/006
  12. Иванов Б.В., Ананьев С.С. ВАНТ. Серия: Термоядерный синтез. 2021. Т. 44. № 4. С. 5.
  13. Жмуриков Е.И., Бубненков И.А., Дремов В.В., Самарин С.И., Покровский А.С., Харьков Д.В. Графит в науке и ядерной технике. Новосибирск: Издательство Сибирского отделения РАН, 2013. 193 с.
  14. Сковорода А.А., Спицын А.В., Петров В.С., Полунина А.А., Провоторов М.В., Трушкова Т.Н. // Вопросы атомной науки и техники. Серия Термоядерный синтез. 2008. № 3. С. 61. http://vant.iterru.ru/vant_2008_3/4.pdf
  15. Визгалов И.В. и др. // Атомная энергия. 1990. Т. 69. № 3. С. 187. http://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t69-3_1990/go,60/.
  16. Нищев К.Н., Новопольцев М.И., Беглов В.И., Окин М.А., Лютова Е.Н. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. 2015. № 4. Вып. 36. С. 101. https://izvuz_fmn.pnzgu.ru/files/izvuz_fmn.pnzgu.ru/10(5).pdf.
  17. Айрапетов А.А., Беграмбеков Л.Б., Довганюк С.С., Каплевский А.С. // Поверхность. Рентген., синхротр., и нейтрон. исслед. 2018. № 6. С. 48. https://doi.org/10.7868/S0207352818060100
  18. Рогайлин М.И., Чалых Е.Ф.: Справочник по углеграфитовым материалам. Л.: Химия, 1974. 208 с.
  19. Станкус С.В., Савченко И.В., Агажанов А.Ш., Яцук О.С., Жмуриков Е.И. // ТВТ. 2013. Т. 51. № 2. С. 205. https://doi.org/10.1134/S0018151X13010173
  20. Baranov V.G., Devyatko Y.N., Tenishev A.V., Khlunov A.V., Khomyakov O.V. // Inorg. Mater. Appl. Res. 2010. V. 1. № 2. P. 167. https://doi.org/10.1134/S2075113310020164
  21. Жмуриков Е.И., Савченко И.В., Станкус С.В., Tecchio L. // Вестн. НГУ. Сер. Физика. 2011. Т. 6. № 2. С. 77.
  22. http://www.phys.nsu.ru/vestnik/catalogue/2011/02/ Vestnik_NSU_11T6V2_p77_p84.pdf.
  23. Уббелоде А.Р., Льюис Ф.А. Графит и его кристаллические соединения. М.: Мир, 1965. 256 с.
  24. Cezairliyan A., Righini F. // Rev. Int. Hautes Temp. Refract. 1975. V. 12. № 2. P. 124.
  25. Канель Г.И., Безручко Г.С., Савиных А.С., и др. // ТВТ. 2010. Т. 48. № 6. С. 845. https://doi.org/10.1134/S0018151X10060064
  26. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. Справочник. Атомиздат, 1968. 484 с.
  27. Taylor R.E., Groot H. // High Temp. High Press. 1980. V. 12. P. 147.
  28. Ayrapetov A.A., Begrambekov L.B., Dovganyuk S.S., Grunin A.V., Kaplevskiy A.S., Puntakov N.A. // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 1058. P. 012002. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1058/1/012002
  29. Begrambekov L.B., Ayrapetov A.A., Sadovskiy Ya.A., Shigin P.A. // J. Phys.: Conf. Ser. 2016. V. 669. P. 012003. https://doi.org/10.1088/1742-6596/669/1/012003
  30. Веселовский В.С. Угольные и графитовые конструкционные материалы. М.: Наука, 1966.
  31. Airapetov A., Begrambekov L., Brosset C., Gunn J.P., Grisolia C., Kuzmin A., Loarer T., Lipa M., Monier-Garbet P., Shigin P., Tsitrone E., Zakharov A. // J. Nucl. Mater. 2009. V. 390–391. P. 589. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2009.01.118

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (2MB)
3.

下载 (383KB)
4.

下载 (77KB)
5.

下载 (398KB)
6.

下载 (85KB)
7.

下载 (126KB)
8.

下载 (194KB)

版权所有 © Л.Б. Беграмбеков, Н.А. Пунтаков, А.А. Айрапетов, А.В. Грунин, С.С. Довганюк, А.М. Захаров, Н.О. Саввин, С.А. Грашин, И.И. Архипов, 2023