Název:
Materiály pro fúzní aplikace a jejich interakce s tokamakovým plazmatem
Překlad názvu:
Materiály pro fúzní aplikace a jejich interakce s tokamakovým plazmatem
Autoři:
Klevarová, Veronika ; Janeček, Miloš (vedoucí práce) ; Šíma, Vladimír (oponent) Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok:
2016
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] Title: Materials for fusion applications and their interaction with tokamak plasma Author: Veronika Klevarová Department: Department of Physics of Materials Supervisor: doc. RNDr. Miloš Janeček, CSc., Department of Physics of Materials Abstract: Tungsten represents a perspective option in the context of fusion devices first-wall materials. In the first part of this work, set of tungsten samples with variable grain size was prepared by spark plasma sintering. Specimens were exposed to steady state deuterium plasma beam and high energy heat pulses, simulating thus the normal operation in the tokamak. As a consequence of the exposure, samples surfaces were roughened, as-prepared grains were recovered and in some cases cracks were formed. Moreover, post-irradiation analysis of the damaged samples revealed activation of in-grain slip systems within the loaded surfaces. Threshold grain diameter for this mechanism was determined to be between 5.5 - 6.6 μm at the particular loading conditions. However, damaged features showed to depend more on the fabrication parameters than on the grain diameter. Synergistic effects of simultaneous loading were proven to be important since those reduced the heat propagation within the volume of the tested samples. In the second part of this thesis, introduction to plasma-surface...Název práce: Materiály pro fúzní aplikace a jejich interakce s tokamakovým plazmatem Autor: Veronika Klevarová Katedra: Katedra fyziky materiálů Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. Miloš Janeček, CSc., Katedra fyziky materiálů Abstrakt: Wolfram představuje perspektivní materiál pro aplikace v první stěně fúzních zařízení. V rámci první části této práce byla metodou spark plasma sintering připravena sada wolframových vzorků s proměnlivou velikostí zrna. Vzorky byly vystaveny simultánnímu ozáření deuteriovým plazmatem a vysoko-energetickými tepelnými toky. Tyto podmínky simulují běžný provoz tokamaku. V důsledku ozáření byly povrchy vzorků zdrsněny, původně připravená zrna byla zotavena a v některých případech byl povrch vzorků popraskán. Dále pak analýza poškozených vzorků poukázala na aktivaci skluzových systémů v rámci ozářených povrchů. Limitní velikost zrna pro aktivaci skluzu byla stanovena, při daných ozařovacích podmínkách, na 5.5 - 6.6 μm. Nicméně spíše než velikost zrn, se ukázaly důležité výrobní parametry vzorků v kontextu interpretace poškození povrchů. Synergistické efekty simultánní expozice se projevily ve snížené tepelné vodivosti od povrchu vzorků směrem k jejich středu. V rámci úvodu druhé části této práce byly popsány experimenty zaměřené na studium interakce plazmatu s materiály v...
Klíčová slova:
eroze; materiály první stěny; spark plasma sintrování; Termojaderná fúze; tokamak; erosion; first wall materials; spark plasma sintering; Thermonuclear fusion; tokamak