中国造出核聚变超级钢,专家曾说绝对不可能,2027年会发电吗
发布时间:2025-08-13 10:04 浏览量:2
最近网上有个新闻挺劲爆,中国科学家做出一种叫CHSN01的超级钢材,能耐住核聚变反应堆里的极端环境。本来国际上都说这事儿根本做不到,谁知道真被中国搞出来了。这种钢2023年开始用在正在建的BEST核聚变装置里,预计2027年就能造出电来了,比其他国家的同类项目快好多年。
核聚变反应堆里边温度高得离谱,核心区域能到几百万摄氏度,但包住高温的磁体必须得在零下269度才能工作。磁体还要扛住20特斯拉的强磁场,相当于把冰箱冻成极寒又塞进超强磁铁里。之前法国搞的ITER项目就因为材料扛不住低温,在2011年出过事故,钢材一碰冷就脆成渣。现在用的316LN不锈钢虽然还行,但科学家说已经到极限了。
中国团队从十多年前就开始研究新材料,调来调去钒、碳、氮这些元素的比例。最开始效果不算好,直到2020年赵忠贤院士加入才找到突破口。他们定了个硬指标:必须在零下好几十度时保持25%的延展性,同时强度要到1500兆帕。光听数字就知道有多难,后来2023年测试时真达到了,500吨这种钢已经在BEST反应堆用上了。
和法国那个ITER项目比起来,中国这玩意儿不光是材料好,定位也不同。ITER主要是搞科研,不发电,而BEST直接冲着商用发电去,得连续运转十万个小时以上。中科院的李来风教授2011年就预言,未来的核聚变磁体得用超过11.8特斯拉的磁场,现在中国这钢正好满足这个需求。
除了核聚变,这种钢还能用在别的高科技地方。比如欧洲的粒子对撞机可能用它做透镜,火星探测器的外壳也能扛住极端温差。现在中国已经完全自主生产了,国产化率超过98%,不用再看日本德国的面子。这玩意儿出口到哪儿都值钱,欧美现在盯着呢。
材料科学界之前觉得这事儿根本不可能实现,现在全被打脸了。CHSN01钢的延伸率在低温下比老材料高了快一倍,强度还高出好多。外国专家现在都在研究中国用了什么黑科技,不过咱们这边已经忙着造反应堆了。
BEST反应堆计划2027年完工,现在导体护套已经装了500吨钢。之前ITER要到2035年才能做完,中国这项目进度快得离谱。政府给这项目投了不少钱,十四五规划里明确要支持核聚变产业化。中东那些产油国也在偷偷买中国相关公司的股份,怕以后没油卖了。
这个钢的厉害之处在于能同时扛住极端温度和强磁场,之前没人觉得这事能成。中国科学院的团队换了无数种配方,失败了好几百次。后来发现关键在微量元素的配比,特别是氮的含量不能超过0.01%。现在生产标准精确到小数点后三位,误差超过千分之一就废了。
材料测试时要在零下269度的液氮里泡着,外边还得用机器猛拉猛拽。老材料这时候都脆得像饼干,但CHSN01能像橡皮筋一样弹回来。外国实验室听说了都想买材料回来测,但中国还没放开出口许可。
这钢的分子结构跟普通钢完全不一样,微观组织像蜂窝似的层层叠加。生产时要经过12道特殊工序,最后两道得在真空环境下完成。整个生产线花了五年才调试好,现在一个月能出20吨高品质钢,刚好够反应堆用。
核聚变要是真能商用,以后电价可能降到现在的一半。中国现在掌握了关键材料技术,未来能源市场格局可能要变。欧洲那边的氢能源计划也在考虑用这种钢,毕竟他们电解水制氢的设备也需要耐高温高压的材料。
反应堆建好后能不能真发电还不知道,但至少材料问题解决了。现在就看其他部件能不能跟上,比如冷却系统和发电机组。要是真能稳定输出电力,那中国确实是抢了个先机。不过别国肯定不会坐视不管,说不定马上开始憋大招。
总之就是中国在核聚变材料上搞了个大突破,专家之前说不可能的变成了可能。接下来就看2027年能不能真发电,要是成了那就是个划时代的技术。材料都是咱们自己造的,不用求人,这一步迈出去了,后面的事儿应该好办些。