Stal w reaktorach termojądrowych? Trwają badania nad najlepszym sposobem obróbki

Nad obróbką stali do użycia w reaktorze termojądrowym pracują naukowcy z PW. Fuzja jądrowa jest nadzieją na bezpieczne, czyste źródła energii – przypomina uczelnia.

„Badania związane z syntezą termojądrową koncentrują się na opracowaniu materiałów konstrukcyjnych elementów pierwszej ściany przyszłych reaktorów termojądrowych” – mówi dr inż. Barbara Wieluńska-Kuś z Wydziału Inżynierii Materiałowej cytowana na stronie uczelni.

Jak gorąco jest w reaktorze?

W przyszłym reaktorze termojądrowym stal będzie musiała wytrzymywać bardzo wysokie temperatury, w dużych przedziałach wartości. Dlatego naukowcy szukają najlepszego sposobu na obróbkę cieplno-mechaniczną takiej stali, która już teraz sprawdza się w najtrudniejszych warunkach.

Badaczka wskazuje na tzw. stale ferrytyczno-martenzytyczne zredukowanej aktywacji (RAFM).

„Już teraz wykazują dobre właściwości eksploatacyjne w przedziale temperaturowym 350-550 st. C. Jednak w przyszłym reaktorze termojądrowym stale RAFM będą musiały wytrzymywać temperatury wyższe niż 550 st. C” – mówi dr inż. Wieluńska-Kuś.

Czytaj też >> Zastosowanie sztucznej inteligencji w produkcji stali

Naukowcy z PW wybiorą najbardziej obiecującą spośród różnych rodzajów obróbki cieplno-mechanicznej. Mikroskopem elektronowym zbadają mikrostrukturę stali i sprawdzą, jak zmiany w mikrostrukturze wpływają na jej właściwości mechaniczne.

Jakie reakcje zachodzą w reaktorach termojądrowych?

„W przyszłym reaktorze termojądrowym izotopy wodoru będą wchodzić w reakcję jądrową, wytwarzając w ten sposób duże ilości energii, które zostaną przekształcone w energię elektryczną. Wodór jest zatem paliwem do reakcji i nie powinien być tracony w ścianie” – podkreśla dr inż. Barbara Wieluńska-Kuś.

Dodaje, że w materiałach stosowanych w reaktorze termojądrowym ta retencja wodoru powinna być niewielka. Dlatego ważne jest, aby zbadać stal RAFM po różnych obróbkach cieplno-mechanicznych również pod kątem retencji wodoru.

Źródło: Nauka w Polsce