Badania stali do zastosowań w reaktorach termojądrowych

Narodowe Centrum Nauki ogłosiło wyniki konkursu SONATINA 7. Wśród jego laureatek jest badaczka z Politechniki Warszawskiej.

Światowe zapotrzebowanie na energię stale rośnie, dlatego znalezienie jej bezpiecznego, czystego źródła stało się priorytetem. Potencjalnym rozwiązaniem może być fuzja jądrowa.

– Aktualne badania związane z syntezą termojądrową koncentrują się na opracowaniu materiałów konstrukcyjnych elementów pierwszej ściany przyszłych reaktorów termojądrowych. Rozważa się wykorzystanie stali ferrytyczno/martenzytycznych o zredukowanej aktywacji (RAFM) – mówi dr inż. Barbara Wieluńska-Kuś z Wydziału Inżynierii Materiałowej. – Wykazują dobre właściwości eksploatacyjne w przedziale temperaturowym 350-550°C. Jednak w przyszłym reaktorze termojądrowym stale RAFM będą musiały wytrzymywać temperatury wyższe niż 550°C – zaznacza.

Celem projektu, który otrzymał dofinansowanie w ramach konkursu SONATINA 7 Narodowego Centrum Nauki, jest optymalizacja obróbki cieplno-mechanicznej stali RAFM, aby mogła być stosowana w większym przedziale temperaturowym.

W pierwszym etapie zostaną przeprowadzone fizyczne symulacje różnych rodzajów obróbki cieplno-mechanicznej w celu wybrania najbardziej obiecującej. Potem planowane są szczegółowe badania mikrostruktury za pomocą mikroskopii elektronowej oraz badania właściwości mechanicznych. Wyjaśnią zmiany w mikrostrukturze i ich wpływ na właściwości mechaniczne.

– 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. – 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 – dodaje.

Celem konkursu SONATINA jest wsparcie kariery młodych badaczy. W tegorocznej edycji złożono 185 wniosków, z których do finansowania zakwalifikowano 38 o łącznej kwocie ponad 32 mln zł.

Wyniki konkursu SONATINA 7 dostępne są na stronie Narodowego Centrum Nauki.