Chińska superstal rewolucjonizuje syntezę jądrową i przemysł energetyczny

Naukowcy w Chinach opracowali nowy rodzaj metalu, który może pomóc w wykorzystaniu jednego z najczystszych i najpotężniejszych źródeł energii na Ziemi: syntezy jądrowej. Od lat pracowano nad tym projektem, który wielu zagranicznych ekspertów uznało za "absolutnie niemożliwy", lecz teraz powstał CHSN01, czyli chińska stal o wysokiej wytrzymałości, która sprawdza się w ekstremalnych warunkach panujących wewnątrz reaktorów fuzyjnych nowej generacji. Zwykłe materiały szybko pękłyby w takich miejscach z powodu niskiej temperatury i naprężeń.

Fuzja jądrowa (synteza jądrowa) jest procesem, w którym lekkie jądra atomowe łączą się, aby stworzyć cięższe jądro - uwalniając przy tym ogromną ilość energii. W przeciwieństwie do dzisiejszych elektrowni jądrowych fuzja nie wytwarza odpadów radioaktywnych i wykorzystuje łatwo dostępne paliwa, takie jak wodór. Dzięki temu jest obiecująca jako bezpieczne i czyste źródło energii elektrycznej. Mogłaby zapewnić nam praktycznie nieograniczoną energię, co prowadziłoby do niższych rachunków za prąd i eliminacji brudnych paliw.

Jednak istnieją pewne problemy, m.in. zbudowanie maszyn tak silnych, by mogłyby wytrzymać ogromne siły syntezy. Magnesy nadprzewodzące, utrzymujące plazmę, w której zachodzi fuzja, muszą wytrzymać powtarzające się naprężenia w temperaturach bliskich zera absolutnego (-273,15 st. Cels.). Przez długi czas inżynierowie korzystali ze stali nierdzewnych, które ograniczały wytrzymałość reaktorów - ale to może się zmienić.

Ponad 12 lat zajęło chińskim naukowcom wynalezienie nowego materiału, który może zrewolucjonizować przemysł energetyczny. Stworzona przez nich "superstal" jest o 40 proc. mocniejsza niż ta używana w największym na świecie projekcie fuzji jądrowej. Może wytrzymać silne pola magnetyczne przez około 60 000 cykli rozruchu i zatrzymania, czyli mniej więcej cały okres eksploatacji działającej maszyny fuzyjnej.

Autor projektu uważa, że stop jest gotowy do zastosowania w przemyśle, a nie tylko w laboratorium. Chińscy inżynierowie wykorzystują go już w eksperymentalnym tokamaku nadprzewodzącym z wykorzystaniem plazmy spalonej, który ma wytwarzać od 40 do 200 megawatów mocy jeszcze w tej dekadzie.

Eksperci uważają, że nowy materiał mógłby zostać wykorzystany do budowy skanerów MRI, pociągów magnetycznych czy akceleratorów cząstek, które również mają problem z zimnem i naprężeniami - wymiana stali na lepszą mogłaby zmniejszyć powierzchnię magnesów lub wydłużyć okresy międzyserwisowe.