摘要: 近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)學(xué)習(xí)院等離子體物理學(xué)習(xí)所托卡馬克物理學(xué)習(xí)室真空及等離子體壁相互作用課組在流動(dòng)液態(tài)鋰第一壁學(xué)習(xí)方面取得新進(jìn)展，相關(guān)論文以Mitigation of plasma–material interactions via pa ...
近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)學(xué)習(xí)院等離子體物理學(xué)習(xí)所托卡馬克物理學(xué)習(xí)室真空及等離子體壁相互作用課組在流動(dòng)液態(tài)鋰第一壁學(xué)習(xí)方面取得新進(jìn)展，相關(guān)論文以Mitigation of plasma–material interactions via passive Li efflux from the surface of a flowing liquid lithium limiter in EAST 為題發(fā)表于核聚變雜志上[Nuclear Fusion， 57 (2017) 046017 (11pp)]。 流動(dòng)液態(tài)鋰壁作為固態(tài)第一壁的替代方案，解決未來(lái)聚變堆裝置再循環(huán)、高熱負(fù)荷及中子輻照等難題，越來(lái)越被聚變界重視。在EAST裝置上，科研人員利用裝置縱場(chǎng)，成功實(shí)現(xiàn)了內(nèi)置式電磁泵驅(qū)動(dòng)下的液態(tài)鋰循環(huán)流動(dòng)。深入學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，在等離子體作用下鋰通過(guò)蒸發(fā)和濺射等“被動(dòng)”進(jìn)入等離子體邊界。由于鋰的低電離能，進(jìn)入邊界等離子體的鋰被迅速電離并跟隨刮削層流的方向輸運(yùn)，形成一個(gè)不均勻分布的鋰輻射層，在一定程度上隔離了高溫等離子體與第一壁材料，降低了從壁材料表面釋放的雜質(zhì)粒子，提高了等離子體的約束。同時(shí)，鋰的邊界輻射降低了轟擊到偏濾器靶板的粒子及熱流，非常類似低Z雜質(zhì)引起的熱流降低及脫靶效果。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，首次給出了流動(dòng)液態(tài)鋰壁與等離子體相互作用的反饋模型，流動(dòng)液態(tài)鋰與等離子體之間可能形成一個(gè)自發(fā)、相互耦合的良性循環(huán)系統(tǒng)，不僅有利于等離子體約束提高，還能有效降低轟擊到第一壁表面的粒子及熱流，拓展流動(dòng)液態(tài)鋰作為未來(lái)聚變裝置高熱負(fù)荷區(qū)第一壁部件應(yīng)用的可行性。 該學(xué)習(xí)成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和科技部磁約束核聚變專項(xiàng)的資助。 文章鏈接 鋰在邊界等離子體中的輸運(yùn)過(guò)程 流動(dòng)液態(tài)鋰壁與等離子體相互作用模型合肥研究院在流動(dòng)液態(tài)鋰第一壁研究方面取得進(jìn)展 | 責(zé)任編輯：蟲子
