Специалисты Научно-производственного объединения «Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения» (НПО «ЦНИИТМАШ», входит в Машиностроительный дивизион «Росатома») завершили первый этап работ по созданию материалов для планируемого к сооружению российского токамака с реакторными технологиями (ТРТ). В лабораторных условиях получена сталь, из которой в перспективе можно изготовить вакуумную камеру и силовую структуру электромагнитной системы установки.
Уникальные требования к материалу
Перед учёными стояла задача создать достаточно прочный материал, способный сохранять свойства в условиях экстремально низких температур, высоких механических нагрузок и нейтронного облучения, но при этом не искажать магнитное поле, создаваемое для удержания плазмы. За основу взяли наработки советской научной школы, воспроизвели технологию в лабораторных условиях и оптимизировали с учётом современных требований конструкторов.
Новый качественный уровень
«В рамках проекта нам удалось не только восстановить утраченные технологические компетенции, но и выйти на качественно новый уровень характеристик, сформировав технологическую основу для создания материалов нового поколения для термоядерных установок. Достигнутый результат не является прямым «масштабированием» прежних решений: переработаны химический состав, структура материала и технологические режимы, включая параметры термодеформационной и термической обработки. Это позволило одновременно решить две противоречивые задачи –повышение прочности и сохранение низкой магнитной восприимчивости», – отметил директор по инновационным проектам ЦНИИТМАШ Иван Иванов.
Что такое ТРТ
Токамак с реакторными технологиями (ТРТ) – прототип термоядерного реактора с длинным импульсом, сильным магнитным полем и электромагнитной системой из высокотемпературного сверхпроводника. В создании установки участвуют организации Российской академии наук и «Росатома», а также НИЦ «Курчатовский институт». Сооружение ТРТ запланировано на площадке научного института «Росатома» в Троицке.
Ожидается, что сооружение ТРТ станет важным этапом на пути освоения управляемого термоядерного синтеза и создания в России энергетического термоядерного реактора – экологически чистого источника энергии с практически неисчерпаемыми топливными ресурсами.
Вакуумная камера токамака – ключевой компонент установки, где происходит удержание и нагрев плазмы для проведения термоядерных реакций. Материал камеры должен быть немагнитным, высокопрочным, термо- и радиационно-стойким, а также технологичным. Достичь сочетания всех этих качеств – трудная материаловедческая задача.
Национальный проект технологического лидерства
ТРТ разрабатывается в рамках национального проекта технологического лидерства «Новые атомные и энергетические технологии», призванного в ближайшие пять лет закрепить мировое лидерство России в атомной и новой энергетике, достичь технологического суверенитета и энергетической безопасности. Проект включает десять федеральных проектов, в том числе создание экспериментально-стендовой базы для разработки технологий термоядерного синтеза и развитие материаловедческой базы для атомной энергетики.
НПО «ЦНИИТМАШ» имеет статус Государственного научного центра РФ, является головной материаловедческой организацией госкорпорации «Росатом». В 2026 году предприятию исполнится 97 лет.