The object of research, development or design (in Russian) : Термоядерная плазма в инерционных термоядерных установках и квазистационарный плазменный шнур (поток)

The object of research, development or design (in Kazakh) : Инерциалды термоядролық қондырғылардағы термоядролық плазма және квазистационарлық плазмалық белдік (ағын)

Aim of work (in Russian) : Рассчитать структурные и термодинамические свойства двухкомпонентной плотной неидеальной водородной плазмы с учетом квантово-механических эффектов для моделирования процессов в инерционных термоядерных установках; исследовать энергетические и оптические характеристики импульсного плазменного потока с помощью методов спектральной и лазерной диагностики для экспериментального симулирования срыва плазменного шнура и взаимодействия с первой стенкой внутрикамерных материалов термоядерных энергетических реакторов (ТЯЭР).

Aim of work (in Kazakh) : Инерциалдық термоядролық қондырғылардағы процестерді модельдеу үшін кванттық-механикалық әсерлерді ескере отырып, екі компонентті тығыз идеалды емес сутегі плазмасының құрылымдық және термодинамикалық қасиеттерін есептеу; плазмалық белдіктің үзілуін және оның термоядролық энергетикалық реакторлардың (ТЯЭР) камераішілік материалдарының бірінші қабырғасымен өзара әрекеттесуін эксперименттік модельдеу үшін спектрлік және лазерлік диагностика әдістерін қолдана отырып, импульстік плазма ағынының энергетикалық және оптикалық сипаттамаларын зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Пояс Роговского; дифракционные линейные спектрометры Solar «S-100» и Optosky ATP2000P; спектрометр монохроматор M833 со спектральным разрешением 0,024 нм; генератор импульсов Berkeley Nucleonics Model 577; четырехканальный цифровой осциллограф LeCroy WaveJet 354A; полупроводниковый фотодиод; монохроматический лазер; методы компьютерного моделирования; эффективные экранированные потенциалы, учитывающие коллективные и квантовые эффекты для слабосвязанной плазмы; добавочный потенциал, учитывающий эффект симметрии и полученный для смеси идеальных газов независимых электронов.

Методы исследования (на казахском) : Роговский белдігі; Solar «S-100» және Optosky ATP2000P сызықтық дифракциялық спектрометрлері; спектрлік ажыратымдылығы 0,024 нм M833 монохроматор спектрометрі; Berkeley nucleonics model 577 импульстік генераторы; LeCroy WaveJet 354A төрт арналы сандық осциллограф; жартылай өткізгіш фотодиод; монохроматтық лазер; компьютерлік модельдеу әдістері; әлсіз байланысқан плазма үшін коллективтік және кванттық эффектілерді ескеретін тиімді экрандалған потенциалдар; симметрия эффектісін ескеретін және тәуелсіз электрондардың идеалды газдарының қоспасы үшін алынған қосалқы потенциал.

Obtained results and novelty (in Russian) : Рассчитаны эффективные потенциалы электрон-электронного взаимодействия, радиальные функции распределения, корреляционные энергии, уравнение состояния плотной водородной плазмы с учетом квантовых эффектов симметрии. Проведена спектральная, лазерная диагностика плазменного шнура в импульсном плазменном ускорителе с конфигурацией электродной системы типа «беличья клетка»; определены энергетические, оптические свойства плазменного шнура; с учетом инструментальной погрешности линейного дифракционного спектрометра и монохроматора высокого разрешения, рассчитана плотность и температура электронов; получены эмиссионные спектры импульсного плазменного шнура; обнаружены спектральные линий примесных атомов материалов электродной системы, стенки вакуумной камеры; исследован процесс поглощения монохроматического лазерного излучения плазменным шнуром; получены осциллограммы интенсивности до и после прохождения излучения через плазменный шнур; получены результаты по толщине слоя плазмы, и коэффициенту поглощения. Новизна работы: разработка новой электродной системы и исследование свойств плазменного шнура для оптимизации работы и увеличения эффективности ИПУ. Выявлено, что направление спинов электронов влияет на межэлектронное отталкивание, при антипараллельном направлении уменьшается, а при параллельном направлении спинов увеличивается.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Симметрияның кванттық әсерлерін ескере отырып, электрон-электрондық әрекеттесудің тиімді потенциалдары, радиалды таралу функциялары, корреляциялық энергиялары, тығыз сутегі плазмасының күй теңдеуі есептелді. «Тиін торы» түріндегі электродтар жүйесінен тұратын импульстік плазмалық үдеткіште плазмалық белдіктің спектрлік, лазерлік диагностикасы жүргізілді; плазмалық белдіктің энергетикалық, оптикалық қасиеттері анықталды; сызықтық дифракциялық спектрометр мен жоғары ажыратымдылығы бар монохроматордың аспаптық қателігін ескере отырып, электрондардың тығыздығы мен температурасы есептелді; импульстік плазмалық белдіктің эмиссиялық спектрлері алынды; электродтар жүйесі мен вакуумдық камера қабырғасының материалдарының атомдарының спектрлік сызықтары анықталды; плазмалық белдікпен монохроматтық лазерлік сәулеленің жұтылу процесі зерттелді; плазмалық белдік арқылы өткенге дейінгі және кейінгі сәуленің интенсивтілік осциллограммалары алынды; плазма қабатының қалыңдығы және жұту коэффициенті бойынша нәтижелер алынды. Жұмыстың жаңалығы: ИПҮ жұмысын оңтайландыру және тиімділігін арттыру үшін жаңа электродтар жүйесін әзірлеу және плазмалық белдіктің қасиеттерін зерттеу. Электрондардың спиндерінің бағыты электрондардың арасындағы тебілу күшіне әсер ететіні анықталды, спиндерінің бағыты антипараллель жағдайда, тебілу күші азаяды, ал спиндердің бағыты параллель болған жағдайда тебілу күші артады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Оптимизация отдельных узлов импульсного плазменного ускорителя, и отработка основных методов диагностики динамичной плазмы. А также разработка инструментов моделирования физических свойств термоядерной плазмы, зажигаемых в инерционных термоядерных установках.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Импульстік плазмалық үдеткіштің жеке тораптарын оңтайландыру және динамикалық плазманы диагностикалаудың негізгі әдістерін жетілдіру. Сондай-ақ инерциялдық термоядролық қондырғыларда алынатын термоядролық плазманың физикалық қасиеттерін модельдеу әдістерін әзірлеу.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : ендірілмеген

Efficiency (in Russian) : В ходе реализации данной исследовательской работы были рассмотрены две значимые проблемы управляемого термоядерного синтеза, первая, это адекватное описание свойств термоядерной плазмы, и вторая, это экспериментальное изучение процессов срыва и взаимодействия квазистационарного плазменного шнура с внутрикамерными материалами ТЯЭР, которые приводят к таким нежелательным эффектам, как образование пыли из-за эрозии материалов; накопление радиоактивного трития в материалах камеры и т.п.

Efficiency (in Kazakh) : Осы зерттеу жұмысын жүзеге асыру барысында басқарылатын термоядролық синтездің екі маңызды мәселесі қарастырылады, біріншісі – термоядролық плазманың қасиеттерін дәл сипаттау, екіншісі – квазистационарлық плазмалық белдіктің үзілуі және оның ТЯЭР-дың камераішілік материалдарымен әрекеттесуі сияқты процестерді эксперименттік зерттеу, бұл процестер материалдардың эрозиясы нәтижесінде пайда болатын тозаң түзілу; камераішілік материалдарда радиоактивті тритийдің жиналуы сынды бірқатар жағымсыз әсерлерге әкеледі.

Field of application (in Russian) : Термоядерная энергетика, физика и техника плазмы и плазменных ускорителей, нанотехнология, плазменно-поверхностная инженерия.

Field of application (in Kazakh) : Термоядролық энергетика, плазмалық үдеткіштер және плазма физикасы мен техникасы, нанотехнология, плазмалық-беттік инженерия.