Китай разработи революционна суперстомана за изграждане на реактор за ядрен синтез

Ваня Милева Последна промяна на 06 август 2025 в 00:00 16677 0

Китай разработи революционна суперстомана за изграждане на реактор за ядрен синтез

Кредит SCMP
Компонентът на кутията на бобината TF е изработен от стомана CHSN01.

След повече от десетилетие разработка, "китайската високоякостна нискотемпературна стомана номер 1" отговаря на ключови стандарти, издържайки на магнитни полета от 20 Тесла и налягане от 1300 MPa.

Реакторите за ядрена ядрен синтез разчитат на мощни свръхпроводящи магнити, които трябва да функционират при интензивни магнитни полета и при температури, приближаващи абсолютната нула. Тези екстремни условия поставят изключителни изисквания към използваните стрoителни материали, които трябва да останат здрави и стабилни въпреки студа и напрежението.

Намирането на материал, който може да издържи и на двете, е предизвикателство за учените от десетилетия. Сега изследователи в Китай представят CHSN01 - китайска високоякостна нискотемпературна стомана № 1 - специално разработена сплав, предназначена да отговори на тези изисквания.

Тази година тя е използвана при изграждането на първия в света реактор за производство (а не само с изследователска цел) на ядрена енергия чрез термоядрен синтез, отбелязвайки важен етап в материалознанието и технологиите за термоядрен синтез, както пишат китайските медии.

Целите на Китай за термоядрен синтез изпреварват ITER

Преди повече от десетилетие китайските учени вече са гледали отвъд възможностите на международните проекти за термоядрен синтез. През 2011 г. екип разработват първото жизнеспособно материално решение за магнити за термоядрени реактори.

Въпреки това, Ли Лайфън (Li Laifeng), изследовател в Техническия институт по физика и химия към Китайската академия на науките, остана предпазлив. Той посочва, че макар магнитите на Международния термоядрен експериментален реактор (ITER) да са проектирани да работят с максимум 11,8 Тесла, бъдещите реактори вероятно ще изискват още по-силни магнитни полета и по-съвременни материали.

Той също така отбеляза, че ITER, който се строи във Франция, е проектиран само за изследвания и няма да произвежда електричество, за разлика от планирания от Китай термоядрен реактор, съобщава South China Morning Post.

Следователно, през 2017 г. Ли представя нов материал на Международната конференция за криогенни материали в САЩ. Много чуждестранни експерти обаче остават скептични, вярвайки, че подобряването на стандартната за ITER неръждаема стомана 316LN – вече проектирана за екстремни условия на термоядрен синтез – е практически невъзможно и не виждат нужда от нов подход.

До 2017 г. китайските изследователи постигат напредък, добавяйки ванадий и коригират нивата на въглерод и азот, за да подобрят здравината и жилавостта на стоманата. Въпреки това материалът не достига характеристиките, необходими за синтез.

Поглед към най-големия реактор за ядрен синтез в света, разположен в Япония. Кредит: SCMP

Нов етап в разработването на материали за ядрен синтез

Пробивът настъпва едва през 2020 г., когато се включва Джао Джунсиен (Zhao Zhongxian), водещ експерт по криогенна физика и носител на най-високата награда за наука на Китай през 2017 г.

През 2021 г. Китай определя високи стандарти за материалите за своите термоядрени реактори: граница на провлачване от 1500 MPa и удължение над 25% при криогенни температури. Същата година Ли Лайфенг ръководи създаването на национален изследователски алианс за създаване на нова местна криогенна стомана, обединяваща институти, компании и специалисти по заваряване.

През август 2023 г. е потвърдено, че стоманата CHSN01 отговаря на ключови стандарти, издържайки на магнитни полета от 20 Tesla и напрежение от 1300 MPa с висока устойчивост на умора. CHSN01 сега се използва в китайския термоядрен реактор BEST, чието сглобяване започна през май 2023 г. и целта е да бъде завършено до 2027 г.

От над 6000 тона части, сглобени за реактора, 500 тона проводящи обвивки са изработени от произведена в страната стомана CHSN01, която Китай планира да използва и извън проектите за термоядрен синтез.

Източник: China deploys breakthrough super steel to build nuclear fusion reactor, interestingengineering

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Технологии

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !