Etude du comportement de l'hydrogène dans des matériaux amorphes hydrogénés de type a-C-H et a-SiC-H devant faire face au plasma des réacteurs à fusion

par Gauzelin Barbier

Thèse de doctorat en Sciences. Physique nucléaire. Physique des matériaux

Sous la direction de Alain Chevarier.

Soutenue en 1997

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Alain Chevarier.


  • Résumé

    Les materiaux faisant face au plasma des reacteurs a fusion experimentaux (tokamaks) sont soumis a de multiples contraintes (irradiation, fortes temperatures). L'erosion (par pulverisation ou erosion chimique) ainsi que le recyclage de l'hydrogene de ces materiaux affectent la qualite du plasma et par la meme la qualite du fonctionnement des tokamaks. Dans un premier temps, nous detaillerons les multiples interactions entre les materiaux (ou parois) et le plasma. Nous verrons que ces interactions et les effets qui en decoulent sont, en grande partie, liees a la nature chimique et physique du materiau des parois. Afin d'ameliorer les performances, nous avons selectionne deux materiaux amorphes hydrogenes a-c : h et a-sic : h pour leur utilisation comme materiau devant faire face au plasma. Dans le but de limiter le refroidissement du plasma, ces materiaux ont ete implantes en lithium puis irradies en deuterium pour etudier le recyclage de l'hydrogene. Les resultats obtenus montrent deux possibilites d'amelioration du cycle utile du tokamak ; l'implantation de lithium et l'utilisation d'un substrat a-sic:h ameliorant la fixation de l'hydrogene. Afin de completer l'approche experimentale, nous avons etudie la desorption thermique de ces materiaux. Les courbes de desorption indiquent que la fixation de l'hydrogene est nettement plus efficace dans a-sic:h que dans a-c:h. L'ensemble des etudes sur echantillons a ete confirme par une experience en conditions reelles en exposant des materiaux des deux types au tokamak de varennes (canada). Une modelisation du comportement de l'hydrogene sous ces differentes contraintes a ete esquissee.

  • Titre traduit

    Comportement of the hydrogen in hydrogenated amorphous materials like a-c : h and a-sic : h exposed to the scrape-off layer of tokomaks


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Informations

  • Détails : 1 vol. (117 p.)
  • Annexes : Bibliogr. pagination multiple [7] p.

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