Påverkan av joninteraktion och kemisk miljö på modifieringar av plasmaexponerade material

Projekttitel: Påverkan av joninteraktion och kemisk miljö på modifieringar av plasmaexponerade material
Huvudsökande: Eduardo Pitthan Filho, materialfysik
Medsökande: Andrea Sand, Aalto-universitetet och Friedrich Aumayr, TU Wien
Beviljade medel: 4 000 000 SEK för perioden 2026-2029

Kontrollerad termonukleär fusion är en möjlighet med hög risk, men också hög avkastning, för att lösa energikrisen och tillåta en långsiktig övergång till ett fossilfritt samhälle. Vi kommer att undersöka kritiska förändringar som sker i väggmaterial av en fusionsreaktor, vilka för närvarande hindrar implementering av fusionskraftverk. Under drift av en fusionsreaktor kommer olika typer av interaktioner mellan plasma (värmekällan som kommer att producera energi) och materialen i de omgivande väggarna att ske. Dessa interaktioner kommer att generera defekter i reaktorns struktur som i sin tur kommer att producera dammpartiklar, vilket förväntas att kraftigt äventyra reaktorns säkerhet, livslängd, drift och genomförbarhet.

Den nya kunskapen som erhålls i vårt forskningsprojekt kommer att leda till en bättre förståelse av materialförändringar som sker under drift och den grundläggande fysiken bakom dessa komplexa interaktioner. Denna förståelse kommer att hjälpa till att utveckla bättre framtida fusionsreaktorer med optimerad prestanda och minskat krav för underhåll. För att uppnå dessa mål kommer vi att använda dedikerade experimentella uppställningar som, med hög precision och i realtid, kan mäta modifieringen av dessa väggmaterial (kemisk sammansättning, atomär fördelning, generering av defekter och förändringar i materialets struktur). De mätta resultaten kommer att jämföras med teoretiskt beräknade modeller för att uppnå en djup förståelse för de fysikaliska mekanismer som driver dessa processer.