近日,俄罗斯国家原子能公司机械工程部下属的中央钢铁机械制造研究所(TsNIITMASH)宣布,已完成俄罗斯计划中的反应堆托卡马克(RBT)所需材料研发的第一阶段工作。

科学家们在实验室条件下成功生产出可用于制造RBT关键部件的钢材,这些部件包括用于容纳和加热等离子体的真空室以及电磁系统的功率结构。研究人员面临的挑战在于研制出一种足够坚固的材料,使其能够在极低温度、高机械载荷和中子辐照下保持性能,同时不干扰热核等离子体约束系统中产生的磁场。

TsNIITMASH的专家团队以苏联科学学派的研究成果为基础,在实验室条件下复制了相关技术并进行了优化,以满足现代设计要求。该所创新项目主任伊万·伊万诺夫指出,整个项目不仅恢复了失去的技术专长,更实现了性能的质的飞跃,为下一代聚变装置材料的研发奠定了技术基础。他强调,最终成果并非对先前方案的简单“放大”,而是对材料的化学成分、结构以及工艺条件(包括热变形和热处理的参数)进行了重新设计,从而同时实现了提高强度和保持低磁化率这两个相互矛盾的目标。
托卡马克反应堆技术(TRT)是一种原型长脉冲聚变反应堆,具有强磁场和由高温超导体(HTS)制成的电磁系统,其开发是国家技术领先项目“新型原子能技术”的一部分。该项目计划在特罗伊茨克的俄罗斯国家原子能公司科学研究所建造TRT,旨在未来五年内巩固俄罗斯在全球核能和新能源领域的领先地位,实现技术自主和能源安全。TRT的真空室作为关键部件,对材料提出了非磁性、高耐久性、耐热耐辐射性及先进技术等极高要求。除TRT外,该项目还包含开发闭式燃料循环技术、新型动力装置及建立实验测试设施等十个联邦项目,并计划建造若干用于研究和技术应用的等离子体系统及相应的测试设施。