В лаборатории НПО «ЦНИИТМАШ» (входит в машиностроительный дивизион «Росатома») создан принципиально новый стальной сплав. Его характеристики позволят изготавливать ключевые элементы перспективного российского токамака с реакторными технологиями — в частности, вакуумную камеру для удержания и нагрева плазмы, а также силовую конструкцию электромагнитной системы.
Перед исследователями стояла непростая задача: разработать достаточно прочный материал, сохраняющий свойства в условиях экстремально низких температур, высоких механических нагрузок и нейтронного облучения, но при этом не искажающий магнитное поле, необходимое для удержания плазмы. За основу взяли наработки советской научной школы, воспроизвели технологию в лаборатории и оптимизировали её с учётом современных требований конструкторов.
«В рамках проекта нам удалось не только восстановить утраченные технологические компетенции, но и выйти на качественно новый уровень характеристик, сформировав технологическую основу для создания материалов нового поколения для термоядерных установок. Достигнутый результат не является прямым "масштабированием" прежних решений: переработаны химический состав, структура материала и технологические режимы, включая параметры термодеформационной и термической обработки. Это позволило одновременно решить две противоречивые задачи — повышение прочности и сохранение низкой магнитной восприимчивости», — отметил директор по инновационным проектам ЦНИИТМАШ Иван Иванов.
Токамак с реакторными технологиями — это прототип термоядерного реактора с длинным импульсом, мощным магнитным полем и электромагнитной системой на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). В создании установки участвуют организации РАН, «Росатома» и НИЦ «Курчатовский институт». Сооружение планируется на площадке научного института «Росатома» в Троицке. Ожидается, что этот проект станет важным шагом на пути к управляемому термоядерному синтезу и созданию в России энергетического термоядерного реактора — экологически чистого источника энергии с практически неисчерпаемыми топливными ресурсами.
Вакуумная камера такого токамака — ключевой компонент, где происходит удержание и нагрев плазмы для термоядерных реакций. Материал камеры должен быть немагнитным, высокопрочным, термо- и радиационно-стойким, а также технологичным. Добиться сочетания всех этих свойств — сложнейшая материаловедческая задача, и новая разработка учёных «Росатома» позволяет её решить.
Источник : медиа-центр РОСАТОМ Машиностроение
Больше новостей в МАХ
