ТЕМА № 1.3.4.1.1 РАЗРАБОТКА ФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТЕРМОЯДЕРНОГО РЕАКТОРА НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОЙ МАГНИТНОЙ ЛОВУШКИ

Объектом исследований являются высокотемпературная плазма с высоким относительным давлением β, удерживаемая в осесимметричной магнитной ловушке открытого типа. В ходе исследований рассмотрены фундаментальные вопросы физики удержания, равновесия и устойчивости высокотемпературной плазмы. Также рассмотрены вопросы, касающиеся моделирования взаимодействия плазмы с поверхностью. Цель работы – проведение фундаментальных и ориентированных научных исследований с целью получения новых научных знаний, развития методов научных исследований, создания научного и научно-технического задела для развития наукоёмких технологий. Важнейшим результатом, полученным в ходе выполнения работы, является создание электронно-пучкового стенда для изучения усталостной прочности материалов облицовки обращенных к плазме элементов первой стенки и дивертора будущих термоядерных реакторов при циклическом воздействии импульсных тепловых нагрузок с полным числом импульсов ~10^7 В отчёте представлены результаты исследовательских работ 2024 года по теме «разработка физических основ и технологических решений для создания термоядерного реактора на основе линейной магнитной ловушки», которые были которые были выполнены сотрудниками лабораторий 9-0, 9-1 и 10 ИЯФ СО РАН. Работы 2021 года по обозначенной теме были ориентированы, в основном, на развитие методов генерации излучения и управления диагностики и управления его параметрами. В ходе выполнения плана работ в рамках государственного задания 2024 года было продолжено теоретическое исследование условий возбуждения и методов стабилизации баллонной неустойчивости в линейных магнитных ловушках с высоким β. Разработан и протестирован трехмерный код, основанный на методе частиц-в-ячейках для ионов и электронов, позволяющий моделировать эволюцию плазмы с высоким относительным давлением в линейных магнитных ловушках. Разработана и протестирована численная модель, описывающая развитие дрейфовых неустойчивостей в плазме с дифференциальным вращением и умеренным β. Создан электронно-пучковый стенд для изучения усталостной прочности материалов облицовки обращенных к плазме элементов первой стенки и дивертора будущих термоядерных реакторов при циклическом воздействии импульсных тепловых нагрузок с полным числом импульсов ~10^7. Создан метод расчета спектра частот и пространственная структура неустойчивых колебаний в длинной цилиндрической плазме с высоким β и популяцией горячих ионов. Суммируя результаты проведённых исследовательских работ, которые опубликованы в 4 научных статьях, можно сделать вывод, что государственное задание 2024 года по теме «разработка физических основ и технологических решений для создания термоядерного реактора на основе линейной магнитной ловушки» выполнено.