Naujoji Zelandija - Vilniaus universitetas
Naujoji Zelandija - Vilniaus universitetas
Naujoji Zelandija - Vilniaus universitetas
- No tags were found...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
a)<br />
b)<br />
2 pav. 3 pav.<br />
pat metu vyko kilnojamoji termobranduolinës<br />
energetikos paroda (Fusion Expo),<br />
prie kurios organizavimo daug prisidëjo<br />
Lietuvos ðvietimo ir mokslo ministerija.<br />
Per dvi savaites parodà aplankë 14 000<br />
moksleiviø, studentø, mokytojø, universitetø<br />
dëstytojø, tyrëjø ir gyventojø.<br />
Europos termobranduoliniø tyrimø ir<br />
plëtros programà, pagrástà EUROATOM sutartimi,<br />
koordinuoja ir ágyvendina Europos<br />
Komisija. Pagrindiniai tyrimai vykdomi su<br />
EUROATOM Bendràja Programa asocijuotomis<br />
ðalimis. Vyksta parengiamieji darbai<br />
ir numatyta, kad artimiausiu laiku Lietuva<br />
bus integruota á ðià asociacijà. Termobranduolinës<br />
sintezës tyrimai yra prioritetinë tyrimø<br />
sritis Europos Sàjungos 6-ojoje Bendrojoje<br />
Programoje (2002–2006 m.). Dar<br />
daugiau dëmesio šiems tyrimams skiriama<br />
7-ojoje Bendrojoje Programoje.<br />
Pradëto darbo efektyvumà patvirtina<br />
tai, kad, tik atsivërus šios programos durims,<br />
Lietuvos mokslininkø pasiûlyti projektai<br />
sëkmingai praëjo tarptautinæ konkursinæ<br />
atrankà. Šiuo metu Lietuvoje<br />
sprendþiamos aktualios termobranduolinës<br />
sintezës problemos dalyvaujant mokslininkø<br />
grupëms iš LEI, KTU ir VDU. Lietuvos<br />
energetikos institutas vykdo du projektus,<br />
ið kuriø vienas sprendþia termobranduolinio<br />
reaktoriaus saugos, o kitas<br />
(bendradarbiaujant su VDU mokslininkais)<br />
tiria pirmosios termobranduolinio reaktoriaus<br />
sienelës erozijos plazmoje problemas.<br />
Sëkmingai dirba KTU mokslininkai.<br />
<strong>Vilniaus</strong> universiteto Teorinës fizikos ir astronomijos<br />
instituto mokslininkai gilinasi á<br />
termobranduolines plazmos modeliavimo<br />
ir plazmos diagnostikos problemas.<br />
Lietuvos energetikos instituto branduoliniø<br />
árenginiø saugos laboratorijos mokslininkai<br />
turi didelës patirties tiriant atominiø<br />
elektriniø saugà. Ágytas patyrimas bus<br />
panaudotas kuriant termobranduolinës<br />
sintezës árenginius. 2005 m. spalá pasiraðyta<br />
sutartis su Europos Komisija ir pradëtas<br />
ágyvendinti pirmasis termobranduolinës<br />
sintezës programos projektas Lietuvoje.<br />
Projekto tema „Vandenilio degimo ir<br />
sprogimo analizë ávykus avarijai prarandant<br />
vakuumà ITER kaitinimo ir diagnostinio<br />
pluoðto ir vakuuminio siurblio patalpose“.<br />
Projektas nagrinëja avarines situacijas,<br />
kuriø metu gali susidaryti oro ir vandenilio<br />
mišinys. Mišinys gali uþsidegti tûrinei<br />
vandenilio koncentracijai ore pasiekus<br />
4 proc., o padidëjus iki ~20 proc., galimas<br />
sprogimas. Vykdant ðá projektà bus apskaièiuota<br />
oro patekimo á patalpas sparta ávykus<br />
reaktoriaus dehermetizacijai, ávertintas<br />
dujø sudëties pasiskirstymas patalpose, nustatytos<br />
galimos vandenilio susikaupimo<br />
vietos bei ávertinta, ar gali susidaryti uþsidegantis<br />
vandenilio ir oro miðinys. Tyrimø<br />
rezultatai bus panaudoti projektuojant laboratorines<br />
termobranduolinio reaktoriaus<br />
patalpas. LEI mokslininkai savo darbuose<br />
naudosis programø paketais, kurie buvo<br />
sëkmingai patikrinti ávertinant vandenilio<br />
koncentracijà Ignalinos AE patalpose po<br />
projektiniø ir neprojektiniø avarijø, kai á patalpas<br />
per trûkusá reaktoriaus auðinimo sistemos<br />
vamzdá kartu su vandens ir garo miðiniu<br />
patenka ir tam tikras vandenilio kiekis,<br />
atsirandantis dël vandens hidrolizës.<br />
Kito Europos Komisijos termobranduolinës<br />
sintezës tyrimø programos remiamo<br />
projekto tema yra „Nanokristaliniø volframo<br />
dangø gavimas ir jø panaudojimas<br />
konstruojant termobranduolinio reaktoriaus<br />
pirmàjà sienelæ“. Nuo 2006 metø pradþios<br />
pradëti vykdyti tiriamieji darbai, kuriuose<br />
dalyvauja Lietuvos energetikos instituto<br />
Medþiagø tyrimø ir bandymø laboratorija<br />
(laboratorijos vadovas dr. D.Milèius)<br />
ir Vytauto Didþiojo universiteto Fizikos katedra<br />
(vadovas dr. L.Pranevièius). Plazmos<br />
formavimo ir kaitinimo metu divertorius patiria<br />
didþiausià apðvità maþos energijos<br />
deuterio ir trièio jonais ir neutronais. Taip<br />
pat jam tenka didelës ðiluminës apkrovos.<br />
Tai sukelia pirmos reaktoriaus sienelës medþiagos<br />
erozijà, paviršiniø atomø maiðymàsi<br />
bei restruktûrizacijà. Viena vertus, tai<br />
riboja pirmosios sienelës medþiagos eksploatacijos<br />
laikà, antra vertus, atomai nuo<br />
sienelës pavirðiaus patenka á plazmà ir veikia<br />
plazmos parametrus. Norint sumaþinti<br />
ðá efektà, bûtina parinkti pirmosios sienelës<br />
medþiagà, jos struktûrà ir mechanines<br />
savybes taip, kad sienelës sàveikos su<br />
plazma metu vyktø minimali jos erozija, ir<br />
riboti priemaiðø nuo sienelës perneðimà á<br />
plazmà. Lietuvos energetikos instituto Medþiagø<br />
tyrimø ir bandymø laboratorijoje,<br />
Kauno technologijos ir Vytauto Didþiojo<br />
universitetø Fizikos katedrose jau daug<br />
metø tiriamos savybës nanostruktûriniø<br />
medþiagø, kurios sudarytos iš kristalitø, kuriø<br />
matmenys sudaro 30–50 nanometrø (1<br />
manometras=10 -9 m). Tokios medþiagos<br />
pasiþymi unikaliomis mechaninëmis savybëmis,<br />
yra labai kietos ir atsparios mechaninei<br />
erozijai. Kauno technologijos universiteto<br />
Fizikos katedros mokslininkai, kuriems<br />
vadovauja prof. J.Dudonis ir doc.<br />
G.Laukaitis, nanokristalinëms medþiagoms<br />
gauti naudoja elektroninio garinimo<br />
ir kondensacijos vakuume technologijà,<br />
kurios principinë schema parodyta 2a<br />
pav., o Vytauto Didþiojo universiteto Fizikos<br />
katedros mokslininkai kartu su Lietuvos<br />
energetikos instituto mokslininkais (dr.<br />
L.Pranevièius ir dr. D.Milèius) išplëtojo modernià<br />
medþiagos nusodinimo su vienalaike<br />
plazmos aktyvacija technologijà, kurios<br />
schema parodyta 2b pav.<br />
Nanokristalinës volframinës dangos<br />
formuojamos naudojant magnetroniná garinimà<br />
jonizuotø argono dujø aplinkoje.<br />
Nanokristalinës 2–5 mikronø storio volframo<br />
dangos formuojamos ant masyviø<br />
medþiagø, daugiausia anglies kompozitø,<br />
kurie naudojami tokamakuose. Suformuotos<br />
dangos apspinduliuojamos vandenilio<br />
jonais specialiai sukonstruotoje<br />
celëje, kur pasiekiamas srovës tankis iki<br />
2–5 mA cm -2 , protonø energija – 100–300<br />
eV, bandinio temperatûra – iki 1000 K.<br />
Ðios sàlygos bent ið dalies leidþia priartëti<br />
prie realiø volframo dangø darbo reþimø<br />
termobranduoliniame reaktoriuje.<br />
Preliminarûs rezultatai rodo, kad naudojamos<br />
technologijos tankina nanomedþiagø<br />
struktûrà ir didina jø atsparumà<br />
mechaninei erozijai. 3 pav. pateiktuose<br />
elektroniniu mikroskopu gautuose dangø<br />
skersinio pjûvio vaizduose matome,<br />
kaip sutankëja dangos struktûra, kai naudojama<br />
plazma aktyvuota dangø nusodinimo<br />
technologija.<br />
Be abejo, tai tik pirmieji Lietuvos mokslininkø<br />
þingsniai integruojantis á pasaulinæ<br />
termobranduolinæ energetikà. Èia atsiveria<br />
plaèios galimybës realizuoti turimà ir ágauti<br />
naujo patyrimo sprendþiant aktualiausià<br />
þmonijos problemà – sukurti efektyvø, ir<br />
þmogui, ir gamtai draugiðkà ir ekonomiðkai<br />
naudingà energijos ðaltiná Þemëje.<br />
Mokslas ir gyvenimas 2007 Nr. 6 25
Change language