ГНЦ РФ ТРИНИТИ – совместно с АО «НИКИЭТ (входят в структуру Росатома) разработали и изготовили внутрикамерный элемент защиты первой стенки, а также литиевый лимитер для экспериментов на российском токамаке Т-15МД, созданным в НИЦ «Курчатовский институт», способный работать стационарно с принудительным охлаждением и внешней подпиткой жидким литием. Работы ведутся в рамках комплексной программы «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ» (КП РТТН).
Специалисты провели эксперименты по изучению влияния инжекции мелкодисперсного лития на параметры плазмы. Все эти устройства нужны и важны для защиты первой стенки токамака от потоков частиц с высокой энергией и получения режимов работы токамака Т-15МД с самыми высокими параметрами. Разрабатываемая технология также найдет свое применение в токамаке реакторных технологий (ТРТ), который разрабатывается как важнейший необходимый этап на пути к созданию демонстрационного термоядерного реактора.
В части работ по созданию прототипа плазменного ракетного двигателя в 2022 году в институте создали ускоритель плазмы с системой предварительной ионизации рабочего тела, экспериментально исследовали энергобаланс в плазменном потоке с высоким удельным импульсом и разработали методы повышения ресурса электродов в нем. После завершения всех работ в 2024 году институт изготовит прототип двигателя с повышенными параметрами тяги и удельного импульса.
В рамках еще одного НИОКР специалисты завершили исследования по модификации поверхности металлических материалов плазменно-лазерной обработкой. В частности, разработали технологию лазерного ударного упрочнения, которая позволяет убрать внутренние напряжения, возникшие в металлических образцах, повысить их усталостную прочность и долговечность без последующей механической обработки. В результате увеличиваются прочностные характеристики конструкционных сталей, из которых изготавливаются элементы газовых турбин: твердость поверхности повышается в 3,5 раза, а шероховатость поверхности уменьшается на 25%. Для обработки изделий сложной формы создана установка по воздействию импульсными плазменными потоками.
В Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ» (НИЯУ МИФИ, опорный ВУЗ Госкорпорации «Росатом») был разработан и создан кольцевой лимитер учебного исследовательского токамака МИФИСТ с интегрированным комплексом электромагнитных диагностик (пояс Роговского, катушки Мирнова). Показана возможность предыонизации плазмы с помощью системы ионно-циклотронного (ИЦР) нагрева и определен порог необходимой для этого вкладываемой мощности. Разработаны распределённая система сбора, система хранения и визуализации измерений на токамаке МИФИСТ.
В Санкт-Петербургском политехническом университете им. Петра Великого (входит в Консорциум опорных ВУЗов Росатома) были созданы эскизные и технические проекты конструкторской документации трех стендов различных технологий доставки топлива в термоядерный реактор: стенда экспериментального образца инжектора массивной газовой струи, стенда экспериментального образца системы инжекции топливных пеллет в плазму, и стенда для ресурсных испытаний системы инжекции криогенных водородных макрочастиц.