Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к термоядерным реакторам.
Известная конструкция первой стенки термоядерной установки составлена из отдельных пластин из углеситалла, укрепленных винтами.
Наи&олее 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 взаимозацепления граней.
Однако взаимозацепление граней блоков приводит к большим потерям индуцируемого в плазме тока: блоки защитного материала монтируются в камере реактора, 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 многочисленных диагностических каналов.
Целью изобретения является снижение величины шунтирующего тока и трудоемкости монтажа.
Цель достигается тем, что в известном термоядерном реакторе первая стенка, содержащая блоки защитного материала, выполнена в виде секторов, образованных из нескольких секций, состоящих из пластин защитного материала, вставленных в многогранные обоймы и попарно скрепленных пластинчатыми стяжками, причем основания пластин имеют скосы к плоскости пластины, на гранях, параллельных основанию, выполнены углубления; в которые входят скосы сопряженных в данной секции пластин, боковые грани пластин имеют скосы к плоскости пластины, предотвращающие соприкрсновение пластин соседних секций, а по крайней мере в двух пластинах каждой секции выполнены два поперечных паза, входящих в соответствующие шлицы многогранных обойм.
Предотвращение соприкосновения пластин 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 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 I на фиг. 1; на фиг. 4-сечение
Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - узел U на фиг. 1; на фиг. б - 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 из нескольких секторов 1 (см. фиг. Т). 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, из углеситалла УСБ-15 или мелкозернистого пиролитического углерода толщиной 3-12 мм. Пластины вставлены в
шестнадцатигранные обоймы 19, которые прпарно соединены пластинчатыми стяжками20, В 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 поперечнь1х паза. Один паз 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.
На 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
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.
Сектортора помещают в вакуумную или водородную печь и обезгаживают, после чего вставляют в камеру установки.
Технико-экономические преимущества изобретемия определяются уменьшением
тока по первой стенке, шунтирующего ток плазменного шнура, и сокращением длительности монтажа и обезгаживания первой стенки реактора.
(56) Новости термоядерных исследований в СССР. - Оперативная информация Института атомной энергии им. И.В. Курчатова. Nfc 3(5), 1977, с. 5.
Авторское свидетельство СССР Мг 551944,кл. G 21 В 1/00,1978.
Формула изобретения
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 основания пластин имеют скосы к плоскости пластины, на гранях, параллельных основанию, выполнены углубления, в которые входят скосы сопряженных 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 секции выполнены два поперечных паза, входящих в соответствующие шлицы многогранных обойм.
ы Рт-п1
Фиг. J
6-5
ФигЛ
Фие.2 v
Фиг.7
Фиг. 8
