俄羅斯 AA Bochvar 無機(jī)材料研究所(VNIINM - Rosatom 燃料公司 TVEL 的一部分)開發(fā)了一種氚循環(huán)技術(shù)的基本版本，用于在特洛伊茨克創(chuàng)新和熱核研究所(TRINITI)的強(qiáng)場托卡馬克(TSP)現(xiàn)代化。這項(xiàng)工作是在聯(lián)邦項(xiàng)目“受控?zé)岷司圩兗夹g(shù)和創(chuàng)新等離子體技術(shù)開發(fā)”的框架內(nèi)進(jìn)行的，這是“開發(fā)設(shè)備、技術(shù)和研究使用原子能直至2024”。

“聚變反應(yīng)堆基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵系統(tǒng)之一是技術(shù)氚循環(huán)。在實(shí)驗(yàn)中使用氘-氘燃料混合物會導(dǎo)致氚的產(chǎn)生。有必要從使用過的等離子體中清除氚，以確保 TSP 的可操作性。這是技術(shù)氚循環(huán)的任務(wù)，”托卡馬克反應(yīng)堆物理系TRINITI實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人尼古拉·羅迪奧諾夫解釋說。

制定了氚循環(huán)的基本工藝方案，描述了所用的主要階段和設(shè)備，并進(jìn)行了工藝參數(shù)的確認(rèn)計(jì)算。該循環(huán)包括氚使用的所有階段，從含氚廢物的儲存到加工和濃縮。還介紹了用于氣體混合物同位素分析、氚控制和工作室空氣凈化的系統(tǒng)。

盡管 VNIINM 致力于熱核能領(lǐng)域的研究和開發(fā)，但自 1990 年代初以來，一直沒有開展氚循環(huán)的創(chuàng)建工作。世界各地有幾十個實(shí)驗(yàn)性熱核裝置，但只有 JET(英國)和 TFTR(美國)設(shè)施用于使用氘氚等離子體進(jìn)行測試。所有其他實(shí)驗(yàn)都使用穩(wěn)定的氫同位素。

然而，使用氘-氚混合物作為燃料對于實(shí)現(xiàn)未來熱核動力工程所需的熱核燃燒機(jī)制至關(guān)重要。用含氚的氫同位素混合物進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證未來熱核裝置的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)參數(shù)。因此，創(chuàng)建氚技術(shù)循環(huán)的工作對于俄羅斯和世界范圍內(nèi)正在進(jìn)行的熱核聚變領(lǐng)域的研究極為重要。

“在不久的將來，計(jì)劃繼續(xù)這項(xiàng)工作，包括開發(fā)初步設(shè)計(jì)，到 2024 年，完成氚復(fù)合物的設(shè)計(jì)文件。這將需要對正在開發(fā)的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行逐步檢查。鑒于與研究量相比，該設(shè)施將儲存和使用大量氚，因此每個階段都必須保證運(yùn)行安全。到 2030 年，所有已經(jīng)取得的發(fā)展都應(yīng)該體現(xiàn)在真正托卡馬克的工業(yè)氚循環(huán)中，”VNIINM 同位素和同位素產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備開發(fā)部門負(fù)責(zé)人亞歷山大·阿尼金說。