В Китае создали прорывную "суперсталь" для термоядерных реакторов

В Китае более десяти лет проводили разработки, которые воплотились в сплав CHSN01 (китайская сверхпрочная высокотемпературная сталь). Он выдерживает работу в магнитных полях до 20 Тл и нагрузки до 1300 МПа. В 2025 году его впервые использовали при возведении установки, которую китайские СМИ называют первым в мире термоядерным энергетическим реактором.

Об этом пишет Interesting Engineering.

Что известно о создании нового сплава в Китае

Термоядерные реакторы опираются на мощные сверхпроводящие магниты, которым приходится работать в экстремальных магнитных полях и при температурах, близких к абсолютному нулю. Такие условия требуют материалов, которые остаются прочными и стабильными, несмотря на холод и механический стресс. Долго найти сплав, способный совместить эти характеристики, не удавалось — теперь китайские исследователи представили специально разработанный CHSN01.

Более десяти лет назад в Китае начали искать решение, которое выйдет за пределы возможностей международных проектов. Уже в 2011 году команда предложила первый жизнеспособный материал для магнитов реактора, однако Ли Лайфен из Технического института физики и химии Китайской академии наук предостерегал, что если магниты ITER ограничиваются примерно 11,8 Тл, будущим реакторам понадобятся еще более высокие поля и новые материалы. Он также подчеркивал, что экспериментальный ITER во Франции не предназначен для производства электроэнергии, в отличие от запланированного в Китае энергетического реактора.

В 2017 году Ли представил новый материал на Международной конференции по криогенным материалам в США, но многие иностранные специалисты скептически отнеслись к идее превзойти стальной стандарт ITER — 316LN — и не видели необходимости в изменении подхода. К 2017 году исследователи в Китае продвинулись благодаря добавлению ванадия и корректировке содержания углерода и азота, повысив прочность и ударную вязкость, однако материал еще не соответствовал требованиям термоядерных установок.

Перелом произошел в 2020 году, когда к обсуждениям команды присоединился известный физик Чжао Чжунсянь — эксперт по криогенной физике и лауреат высшей научной награды Китая 2017 года. Он давно подчеркивал ключевую роль материалов в сверхпроводящих технологиях, и его участие придало проекту новый импульс в критический момент.

В 2021 году в Китае установили жесткие цели для материалов термоядерного реактора: предел текучести 1500 МПа и более 25% относительного удлинения при криогенных температурах. В том же году Ли Лайфен возглавил запуск национального консорциума по разработке нового отечественного криогенного сплава, объединив научные институты, промышленных партнеров и специалистов по сварке.

В августе 2023 года было подтверждено, что CHSN01 соответствует ключевым требованиям: выдерживает магнитные поля до 20 Тл и нагрузки до 1300 МПа, демонстрируя высокую усталостную прочность. Сейчас сплав применяется в китайском реакторе BEST, сборка которого стартовала в мае 2023 года, а завершение работ запланировано на 2027 год. Из более 6000 тонн смонтированных компонентов около 500 тонн оболочек проводников изготовлены из отечественной стали CHSN01. Китай также планирует применять этот материал за пределами термоядерных проектов.

Напомним, в Китае создали трактор Honghu T70, который способен автономно выполнять фермерские задачи. Он самостоятельно передвигается по полю и с помощью искусственного интеллекта анализирует состояние почвы, чтобы адаптировать работу под каждую культуру.

Также мы писали, что китайские исследователи обнаружили новый вид бактерий на борту орбитальной станции "Тяньгун". Микроорганизм, который ранее не фиксировали на Земле, получил название Niallia tiangongensis — в честь станции, где он был найден.