Чтобы достичь уровня энергии, аналогичного солнечному, необходимы условия, которые практически невозможно воспроизвести на нашей планете. Основная трудность заключается в удержании раскаленной плазмы и сохранении целостности установки. Инженеры из Китая нашли решение этой проблемы с помощью нового сплава. Он обладает высокой прочностью, стойкостью к холоду и воздействию магнитных полей. Неужели в течение ближайшего десятилетия удастся запустить первый в мире стабильный термоядерный реактор?
Инженеры из Китая сообщили о создании уникального металлического сплава, который способен функционировать в условиях, где обычные материалы разрушаются. Этот сплав получил название CHSN01 и стал основой для первого в мире термоядерного реактора, который уже введен в эксплуатацию. Основная характеристика этого металла — его способность выдерживать огромное давление и температуру, близкую к абсолютному нулю.
Для получения энергии слияния атомов внутри реактора создаются условия, аналогичные тем, что наблюдаются внутри звезды. Одним из самых сложных элементов в системе является сверхпроводящий магнит. Он должен оставаться функциональным при температуре минус 269°C и выдерживать колоссальные нагрузки. На протяжении многих десятилетий не удавалось найти вещество, которое бы не разрушалось и не деформировалось при таких условиях. В обычных ситуациях металл либо трескается от холода, либо теряет форму под давлением.
Новый сплав разрабатывался почти 12 лет. Ученые комбинировали различные добавки, применяли нестандартные методы термической обработки и тестировали поведение образцов в экстремальных условиях. В результате им удалось создать надежную и износостойкую основу.
Этот реактор не выделяет вредных веществ, не оставляет радиоактивных отходов, и в него не требуется загружать уран. В качестве топлива используются легкие атомы, такие как водород и дейтерий. Они соединяются в единое целое, выделяя при этом огромное количество энергии. Для начала реакции плазму внутри разогревают до сотен миллионов градусов и удерживают в магнитной ловушке, не позволяя ей соприкасаться со стенками.
Здесь и пригодится новая разработка. CHSN01 используется для создания конструкции, удерживающей катушки с током, а также защитные слои, которые контактируют с вакуумной камерой. Сплав сохраняет форму и свойства при отрицательных температурах, что необходимо для стабильной работы установки.
Ученые уверены, что сплав будет полезен и в других отраслях. Его уже рассматривают для создания техники, работающей в Арктике, на глубинах океана и даже в космосе. А пока основная цель — масштабировать технологию и начать строительство электростанций, которые смогут обеспечивать города экологически чистой энергией.
После долгих и кропотливых усилий сотен специалистов Китай успешно решил сложнейшую техническую задачу и приблизил человечество к глобальному переходу на новые источники энергии. Нет сомнений, что реактор станет образцом для будущих энергетических систем по всему миру.
Фото: hi-tech.mail.ru