Cercetare pentru o nouă sursă de energie primară prin intermediul LFA și DSC

Cercetare pentru o societate în schimbare: Având în vedere această misiune, la Forschungszentrum Jülich sunt angajate peste 7 000 de persoane, care lucrează la opțiuni pentru o societate digitalizată, un sistem energetic ecologic și economii care protejează resursele. Combinăm științele naturale, biologice și tehnice în domeniile informației, energiei și bioeconomiei cu expertiză specială în supercalculatoare și implementăm infrastructuri științifice unice. Ca membru al Societății Helmholtz, Forschungszentrum Jülich este unul dintre cele mai importante centre de cercetare interdisciplinară din Europa. În cadrul Institutului pentru Cercetare Energetică și Climatică, Divizia de Fizică a Plasmei (IEK-4), cercetările se concentrează pe subiecte legate de interacțiunile plasmă-material. "Facem parte dintr-o rețea internațională de eforturi pentru a transforma în realitate centralele electrice bazate pe fuziunea nucleară. Ne propunem să punem în mișcare pe pământ procesul prin care soarele și alte stele își produc energia, oferind astfel o sursă de energie sigură, ecologică și disponibilă pe termen lung", se arată pe site-ul institutului de cercetare (Sursa: Plasmaphysik (IEK-4) (fz-juelich.de))

Să aflăm mai multe despre cercetările lor actuale:

În laboratorul de materiale la temperaturi înalte (HML) de la IEK-4, se cercetează în prezent o nouă sursă de energie primară. În ^ITER1, un reactor de fuziune care se construiește în prezent în sudul Franței, și în ^DEMO2, următorul pas către viitoarea utilizare comercială a fuziunii nucleare, apar sarcini termice ridicate în timpul funcționării, atât staționare (până la 20 ^MW/m2), cât și tranzitorii (de ordinul ^GW/m2 pentru µs până la ms). Acestea necesită materiale și componente care prezintă o stabilitate termică ridicată și, în același timp, sunt capabile să disipeze rapid căldura corespunzătoare.

^{1ITER: Reactor termonuclear experimental internațional: Un reactor experimental de fuziune nucleară cu obiectivul pe termen lung de a genera electricitate din energia de fuziune}

^{2DEMO: DEMOnstration Power Plant: Proiectul de continuare a reactorului de fuziune nucleară ITER. În viitor, se intenționează să servească la dezvoltarea tehnologiilor, a algoritmilor de control și a zonelor fizice de operare.}

Un exemplu tipic este distribuția temperaturii într-o componentă de deviere în design monobloc constând din tungsten, materialul încărcat cu plasmă, un tub de CuCrZr și un strat intermediar de cupru pur pentru a compensa coeficienții diferiți de dilatare termică ai tungstenului și CuCrZr.

Laboratorul de materiale la temperaturi înalte (HML) al IEK-4 din cadrul Forschungszentrum Jülich servește în principal la caracterizarea și calificarea acestor materiale și componente, atât înainte, cât și după radiația neutronică, prin încărcarea cu echipamente cu plasmă și fascicule de electroni, precum și prin metode conexe de postcaracterizare. În laboratorul de termofizică al HML din cadrul IEK-4, difuzivitatea termică până la 2800°C este determinată cu ajutorul echipamentului cu bliț laser NETZSCH LFA 427, iar capacitatea termică a materialelor metalice și ceramice până la 1575°C este determinată cu ajutorul unei unități DSC 404 C de lungă durată, precum și al unui DSC 404 F1 Pegasus^®®.

Materialele testate variază de la aliaje și compozite de tungsten la compozite de carbon ranforsate cu fibre de carbon și pâsle de grafit pentru aplicații precum industria aerospațială, la izolatori ceramici în domeniul lamelor de turbină și materiale toxice precum beriliul. De asemenea, se fac pregătiri pentru a oferi în viitor posibilitatea de a efectua măsurători suplimentare pe eșantioane cu nivel scăzut de radioactivitate și se poartă discuții privind extinderea în continuare a posibilităților de testare a materialelor foarte radioactive prin instalarea de echipamente în celula fierbinte.

Începutul colaborării noastre cu NETZSCH-Gerätebau GmbH datează de mulți ani. În prezent, schimbul nostru se extinde mult dincolo de participarea la grupul de lucru de termofizică și de executarea testelor round-robin - în special atunci când problemele neobișnuite pot fi rezolvate doar prin combinarea expertizei noastre interne cu cea a NETZSCH.

Multe mulțumiri lui Gerald Pintsuk de la Forschungszentrum Jülich pentru această perspectivă asupra activității de cercetare a surselor de energie primară!

Așteptăm cu nerăbdare să continuăm parteneriatul și colaborarea cu succes.

Aflați mai multe:

• 

  LFA 427
• 

  DSC 404 F1 Pegasus^®