Diplomamunka feladat a Fizikus mesterképzési szak hallgatói számára

A hallgató neve: specializációja:
A záróvizsgát szervező tanszék neve: NTI
A témavezető neve: Dr. Zoletnik Sándor
- munkahelye: Energiatudományi Kutatóközpont
- beosztása: laborvezető
- email címe: zoletnik.sandor@ek-cer.hu
A konzulens neve: Dr. Pokol Gergő
- tanszéke: NTI
- beosztása: egyetemi docens
- email címe: pokol@reak.bme.hu
A kidolgozandó feladat címe: Kriogén pelletek vizsgálata
A téma rövid leírása, a megoldandó legfontosabb feladatok felsorolása:

A mágneses fúziós kutatások fő iránya ma a tokamak berendezés, amelyben az egyik legnagyobb probléma az úgynevezett diszrupciós instabilitás. Ennek bekövetkeztekor a plazma mágneses szerkezet hirtelen összekuszálódik és a tárolt energia ezredmásodperces időskálán elvész. Ez a jelenség hatalmas hő és mechanikai terhelést jelent a berendezésre. A mai kísérletekben a diszrupció már tud kisebb károkat okozni, de nem veszélyes a berendezés integritására. Ezzel szemben az épülő ITER kísérletben a nagyenergiás diszrupció akár olyan kárt is tud okozni, amely a berendezés több éves leállását eredményezi. A diszrupció hatásának csökkentésére az eredeti tervekben nagynyomású gázinjektorokat terveztek, azonban a legújabb kísérleteken validált elméleti számítások szerint ez nem tudja megakadályozni a plazmaáram konvertálását egy nagyenergiás elektronnyalábba. A jelenleg javasolt diszrupció kezelő technológia a „shattered pellet injector” (SPI), magyarul „tört pellet belövő”, amely néhány Kelvin hőmérsékleten kondenzált hidrogén, deutérium, argon vagy neon szilárd pelleteket gyorsít nagynyomású gázimpulzussal több száz m/s sebességre, tör össze és a keletkező jég „spray”-el juttat hirtelen nagymennyiségű anyagot a vákuumkamrába. AZ ITER jelenleg 27 ilyen belövőt tervez installálni a 2025-27 közötti időszakban. Ennek a kritikus technológiának a tesztelésére az Energiatudományi Kutatóközpont elnyerte az ITER pályázatát, melynek keretében jelenleg épül egy SPI laboratórium, mely 2021-ben kezdi meg működését. A diplomamunka témája a pellet gyorsítás folyamatának modellezése, a kilőtt pelletek sebességének, elfordulásának, sebesség irányának mérése és összehasonlítása a modellezéssel, paramatrikus függések meghatározása és összevetése a kísérlettel. A fagyasztott jég paraméterei várhatóan hatást gyakorolnak ezekre a mennyiségekre, ezért különböző receptekkel, keverékekkel fagyasztott pelleteket is vizsgálni szeretnénk.

A záróvizsga kijelölt tételei:
Dátum:
Hallgató aláírása:
Témavezető aláírása*:
Tanszéki konzulens aláírása:
A témakiírását jóváhagyom
(tanszékvezető aláírása):
*A témavezető jelen feladatkiírás aláírásával tudomásul veszi, hogy a BME TVSZ 145. és 146.§ alapján az egyetem a képzési célok megvalósulása érdekében a szakdolgozatok, illetve diplomamunkák nyilvánosságát tartja elsődlegesnek. A hozzáférés korlátozása csak kivételes esetben, a dékán előzetes hozzájárulásával lehetséges.
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar
1111 Budapest, Műegyetem rakpart 3. K épület I. em. 18.
www.ttk.bme.hu