Первая стенка термоядерного реактора

 

.(в) SU (ii) 135355 А1 (51) 5 G2181 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦШЛИСТИ 1ЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

О11ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕБИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2751053/25 (22) 15.03.79 (46) 15.1193 Бюп. Na 41-42 (72) Плешивцев Н.В„Ананьев СЛ„Баратов ДГ. (54) ПЕРВАЯ СТЕНКА ТЕРМОЯДЕРНОГО PEAKTOPA (57) 1135355

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к термоядерным реакторам.

Известная конструкция первой стенки термоядерной установки составлена из отдел ьн ы х пл асти н из углеситалла, укрепленных винтами.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является конструкция . первой стенки, содержащая блоки защитного материала, установленные на внутренней поверхности корпуса реактора. Блоки выполнены в форме параллелепипедов с наклонными к основанию гранями и укладываются кольцами с обеспечением 15 взаимозацепления граней.

Однако взаимозацепление граней блоков приводит к большим потерям индуцируемого в плазме тока; блоки защитного материала монтируются в камере реактора, 20 что является длительной и трудоемкой операцией. Взаимное зацепление блоков затрудняет ввод в камеру реактора пучков: атомов дейтерия суммарной мощностью в сотни мегаватт, а также вывод многочислен- 25 ных диагностических каналов.

Целью изобретения является снижение величины шуйтирующего тока и трудоемкоcTN монтажа.

Цель достигается тем, что в известном 30 термоядерном реакторе первая стенка, содержащая блоки защитного материала, выполнена в виде секторов, образованных иэ нескольких секций, состоящих из пластин защитного материала, вставленных в много- 35 гранные обоймы и попарно скрепленных пластинчатыми стяжками, причем основания пластин имеют скосы к плоскости пластины, на гранях, параллельных основанию, выполнены углубления; в которые входят 40 скосы сопря>кенных в данной секции пластин, боковые грани пластин имеют скосы к плоскости пластины, предотвращающие соприкосновение пластин соседних секций, а по крайней мере в двух пластинах каждой 45 секции выполнены два поперечных паза, входящих в соответствующие шлицы многогранных обойм.

Предотвращение соприкосновения пла- 50 стин соседних секций позволяет снизить величину шунтирующего тока, а возможность сборки секций и секторов вне вакуумной камеры обезгаживать их в вакуумных печах с последующим размещением в вакуумной 55 камере реактора снижает трудоемкость монтажа.

Изобретение может быть использовано в термоядерных реакторах любой геометрии.

На фиг. 1 схематично изображена первая стенка тороидального термоядерного реактора; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг..3-узел! на фиг. 1; на фиг.4-сечение

Б — Б на фиг. 1; на фиг. 5 — узел И на фиг. 1; на фиг, 6 — верхняя половина тора, развертка; на фиг. 7 — пластина с поперечными пазами в трех проекциях; на фиг. 8 — секция и схема способа соединения секций.

Первая стенка термоядерного реактора состоит иэ нескольких секторов 1 {см. фиг, 1), Сектор содержит несколько секций 2, число которых определяется конструкций вакуумной камеры и катушек продольного магнитного поля, Секция состоит из шестнадцати пластин 3-18, выполненных, например, иэ углеситалла УСБ-15 или мелкозернистого пиролитического углерода толщиной 3-12 мм, Пластины вставлены в шестнадцатигранные обоймы 19, которые попарно соединены пластинчатыми стяжками 20, B пластинах выполнены диагностические окна 21. Между секторами оставляются окна 22 для инжекции пучков атомов, Чтобы получить окно необходимой ширины, в одной или нескольких секциях в обоймы 19 не вставляются пластины 3, 4, 5, 6, 16, 17 и 18, образующие наружную поверхность тока, Зацепление пластин 3 — 18 между собой и крепление пластин 7 и 15 в обойме 19 показано на фиг. 2, Схема сочленения соседних секций, обеспечивающего вакуумный промежуток между ними и предотвращающего попадание на вакуумную стенку частиц и излучений из высокотемпературной плазмы, показана на фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5. Соседние секции соединяются между собой при помощи шлицев, выполненных на верхней и нижней гранях обоймы 19, параллельных основанию тора, и соответствующих им пластин 7 и 15, имеющих два поперечных паза. Один паэ вставляется в шлиц обоймы одной секции, а другой паз — в шлиц обоймы соседней секции.

На фиг. 6 показаны девять модульных пластин 3 — 11, отличающихся размерами, с помощью которых покрывается вся внутренняя поверхность тора. Они показаны в виде развертки верхней половины тора.

Схема конструкции идентичных пластин 7 и 15, служащих для соединения секций в сектор, дана на фиг. 7.

Ка фиг. 8 изображено поперечное сечение одной секции тора и двух спаренных обойм.

Монтаж секций и секторов первой стенки проводится вне вакуумной камеры термоядерной установки. Вначале две спаренные

1135355 секции 2 соединяются между собой нижней пластиной 15. Затем в зацепление с ними вводятся остальные пластины этой секции, которые замыкаются пластиной 7. Так же собирается соседняя секция. В результате образуется сектор тора.

Сектор тора помещают в вакуумную или водородную печь и обезгаживают, после чего вставляют в камеру установки.

Технико-экономические преимущества изобретения определяются уменьшением

Формула и зоб ре те н и я

ПЕРВАЯ СТЕНКА ТЕРМОЯДЕРНОГО

РЕАКТОРА, содержащая блоки защитного материала, отличающаяся . тем, что, с целью снижения величины шунтирующего тока.и трудоемкости монтажа, стенка выполнена в виде секторов, образованных из нескольких секций; состоящих из пластин защитного материала, вставленных в многогранные обоймы и.попарно скрепленных пластинчатыми стяжками, причем основатока по первой стенке, шунтирующего ток плазменного шнура, и сокращением длительности монтажа и обезгаживания первой стенки реактора.

5 (56) Новости термоядерных исследований в

СССР. — Оперативная информация Института атомной энергии им. И.В. Курчатова. Q

3(5), 1977, с. 5.

10 Авторское свидетельство СССР

М 551944, кл. G 21 В 1/00, 1978. ния пластин имеют скосы к плоскости пластины, на гранях, параллельных основанию, выполнены углубления, в которые входят скосы сопряженных в данной секции пластин, боковые грани пластин

2р имеют скосы к плоскости пластины,. пред-. отвращающие соприкосновение пластин соседних секций, а по крайней мере в двух пластинах каждой секции выполнены два поперечных паза, входящих в соответству25 ющие шлицы многогранных обойм.

1135355

1135355

1135355

Корректор С.Лисина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор О.Юркова

Заказ 3240

Составитель

Техред М. Моргентал

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5