Nyt superstål skal klare 100 millioner grader i verdens første fusionskraftværk
Byggeriet af fusionskraftværket ITER i Frankrig kan begynde til næste år med en ny type støbejern, der er 70 procent stærkere end anden slags stål og kan klare den enorme varme, som reaktoren udsættes for.
Hjertet i fusionskraftværket ITER er plasmaindeslutningen, som skal rumme en 100 millioner grader varm atomsuppe. Det stiller store krav til materialerne. (Foto: Iter.org)
Læs også
-
Fusionsreaktor forsinket tre år: Prisen stiger med mindst ni milliarder
Læs mere om
Dokumentation
Både engelske og amerikanske forskere byder ind på fremstillingen af superstål til verdens første fusionskraftværk ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), der skal påbegyndes i 2009 ved byen Cadarache i Sydfrankrig.
Det amerikanske Oak Ridge National Laboratory har efter 18 måneders forskning fremstillet en ny type støbejern, som er 70 procent stærkere end andre slags stål, med henblik på netop ITER's indeslutning.
Det er betydningsfuldt, at jernet kan støbes, da USA skal producere 100 komplicerede stålmoduler, hver på 3-4 tons, til byggeriet af ITER's plasmaindeslutning, den såkaldte Tokamak reaktor.
Trods enorme konstruktionsomkostninger er værket kun en demonstrationsmodel, der skal vise, at fusionsenergi er en praktisk brugbar løsning på fremtidens energiforsyning. Værket skal kunne producere 500 MW gennem menneskeskabt solenergi, produceret på Jorden. Plasmaen skal ifølge den foreløbige plan varmes op første gang i 2018.
Stålet til plasmaindeslutningen er en kritisk komponent, idet temperaturen i plasmaen vil nå op på 100 millioner grader, langt over stålets smeltepunkt. Plasmaet skal dog ikke i direkte berøring med stålet, men skal holdes samlet af stærke magnetfelter.
Alligevel er stålets kvalitet afgørende. Og forskning i ståls egenskaber under høje temperaturer fik et skub efter WTC-katastrofen 11. september 2001, hvor de høje bygningers stålarmeringer mistede deres styrke allerede ved 500 grader Celsius.
Den engelske professor Sergei Dudarev fra UKAEA (United Kingdom Atomic Energy Authority) har siden med et hold forskere fundet ud af, at varmt stål svækkes på grund af ganske små uregelmæssigheder i metallets struktur. De påvirker de små magneter i atomgitteret, som bliver ustabilt.
Det er den samme ustabilitet, som gør varmt stål smedbart, selv når det stadig er langt fra smeltepunktet.
ITER skal opføres som et internationalt projekt med deltagelse af EU, USA, Kina, Japan, Indien, Sydkorea og Rusland.
