У Китаї створили проривну "суперсталь" для термоядерних реакторів

У Китаї понад десять років проводили розробки, які втілилися у сплав CHSN01 (китайська надміцна високотемпературна сталь). Він витримує роботу в магнітних полях до 20 Тл та навантаження до 1300 МПа. У 2025 році його вперше використали під час зведення установки, яку китайські ЗМІ називають першим у світі термоядерним енергетичним реактором.

Про це пише Interesting Engineering.

Що відомо про створення нового сплаву у Китаї

Термоядерні реактори спираються на потужні надпровідні магніти, яким доводиться працювати в екстремальних магнітних полях і за температур, близьких до абсолютного нуля. Такі умови вимагають матеріалів, що залишаються міцними та стабільними попри холод і механічний стрес. Довго знайти сплав, здатний поєднати ці характеристики, не вдавалося — тепер китайські дослідники представили спеціально розроблений CHSN01.

Понад десять років тому в Китаї почали шукати рішення, що вийде за межі можливостей міжнародних проєктів. Уже 2011 року команда запропонувала перший життєздатний матеріал для магнітів реактора, однак Лі Лайфен з Технічного інституту фізики та хімії Китайської академії наук застерігав, що якщо магніти ITER обмежуються приблизно 11,8 Тл, майбутнім реакторам знадобляться ще вищі поля й нові матеріали. Він також наголошував, що експериментальний ITER у Франції не призначений для виробництва електроенергії, на відміну від запланованого в Китаї енергетичного реактора.

У 2017 році Лі представив новий матеріал на Міжнародній конференції з кріогенних матеріалів у США, але багато іноземних фахівців скептично поставилися до ідеї перевершити сталевий стандарт ITER — 316LN — і не бачили потреби у зміні підходу. До 2017 року дослідники в Китаї просунулися завдяки додаванню ванадію та коригуванню вмісту вуглецю й азоту, підвищивши міцність і ударну в'язкість, однак матеріал ще не відповідав вимогам термоядерних установок.

Перелом стався у 2020 році, коли до обговорень команди приєднався знаний фізик Чжао Чжунсянь — експерт із кріогенної фізики та лауреат найвищої наукової нагороди Китаю 2017 року. Він давно підкреслював ключову роль матеріалів у надпровідних технологіях, і його участь надала проєкту нового імпульсу в критичний момент.

У 2021 році в Китаї встановили жорсткі цілі для матеріалів термоядерного реактора: границя плинності 1500 МПа та понад 25% відносного подовження за кріогенних температур. Того ж року Лі Лайфен очолив запуск національного консорціуму з розробки нового вітчизняного кріогенного сплаву, об'єднавши наукові інститути, промислових партнерів і фахівців зі зварювання.

У серпні 2023 року було підтверджено, що CHSN01 відповідає ключовим вимогам: витримує магнітні поля до 20 Тл і навантаження до 1300 МПа, демонструючи високу втомну міцність. Нині сплав застосовують у китайському реакторі BEST, складання якого стартувало у травні 2023 року, а завершення робіт заплановане на 2027 рік. З понад 6000 тонн змонтованих компонентів близько 500 тонн оболонок провідників виготовлені з вітчизняної сталі CHSN01. Китай також планує застосовувати цей матеріал поза межами термоядерних проєктів.

Нагадаємо, у Китаї створили трактор Honghu T70, який здатен автономно виконувати фермерські завдання. Він самостійно пересувається полем і за допомогою штучного інтелекту аналізує стан ґрунту, щоб адаптувати роботу під кожну культуру.

Також ми писали, що китайські дослідники виявили новий вид бактерій на борту орбітальної станції "Тяньгун". Мікроорганізм, якого раніше не фіксували на Землі, отримав назву Niallia tiangongensis — на честь станції, де його було знайдено.