«Суперсталь»: Китай представляет изменяющую игру криогенную сталь для термоядерных реакторов

Китай разработал прорывной материал CHSN01 (китайская высокопрочная низкотемпературная сталь No 1), способный выдерживать экстремальные холодные и массивные магнитные силы, и развернул его в этом году в первом в мире термоядерном реакторе.

Сталь ставит Китай на передний план материаловедения и может иметь применение за пределами термоядерного синтеза.

Ультрапрочная криогенная сталь отвечает требованиям сверхпроводящих магнитов, работающих вблизи абсолютного нуля и в магнитных полях до 20 Тесла. Он может выдерживать напряжения 1300 МПа и обладает превосходной усталостной устойчивостью к традиционным сплавам. «В дополнение к своим применениям в сверхпроводимости эта сталь также может использоваться в других смежных областях», — сказал Чжао Чжунсянь, ведущий китайский физик.

Разработка началась после неудачи 2011 года на Международном термоядерном экспериментальном реакторе (ITER) во Франции, где криогенная сталь стала хрупкой при испытаниях.

Китайская команда во главе с Ли Лайфэном из Китайской академии наук провела более десяти лет, совершенствуя материал, начиная с нержавеющей стали с азотом, а затем включив ванадий и контролируя соотношение углерода и азота.

Иностранные эксперты назвали новый подход «абсолютно невозможным», но Чжао поощрил настойчивость: «Не доверяйте вслепую иностранным властям. Этот вопрос стоит продолжить. "

В 2021 году Китай установил строгие спецификации — 1500 Прочность MPa и удлинение более 25% при криогенных температурах, описанные экспертом по термоядерному синтезу Ли Цзянганом как необходимые для компактных термоядерных устройств страны.

SCMP пишет, что альянс High-Strength Steel Research Alliance, объединяющий институты, компании и специалистов по сварке, быстро продвигался через технические форумы и независимые испытания.

К августу 2023 года CHSN01 выполнил все поставленные цели и приступил к производству экспериментального сверхпроводящего токамака для горящей плазмы (BEST), который в настоящее время строится и должен быть завершен в 2027 году. Из 6000 тонн компонентов 500 тонн кондукторов изготовлены из CHSN01.