Développement de matériaux clés pour l'application de l'énergie de fusion

Figure 1. Propriétés de fatigue et de fluage des aciers 9Cr-RAFM et des joints soudés. Crédit :HFIPS

Dans un article de synthèse récemment publié dans le Journal of Nuclear Materials , le professeur Haug Qunying des Instituts de sciences physiques Hefei (HFIPS) de l'Académie chinoise des sciences, avec des collaborateurs, a présenté les derniers développements et stratégies sur l'énergie de fusion en Chine et a passé en revue les progrès de l'activation réduite ferritique/martensitique (RAFM ) acier pour applications d'ingénierie.

La Chine mène de vastes projets de fusion pour promouvoir l'application finale de l'énergie de fusion propre. Le module de couverture d'essai (TBM) du réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER) est un élément clé pour vérifier l'extraction d'énergie, la prolifération du tritium et l'auto-entretien. Par conséquent, les matériaux de structure des réacteurs à fusion sont nécessaires pour répondre aux environnements de fonctionnement difficiles tels que l'irradiation neutronique à haute énergie, l'impact du flux de chaleur élevé, les charges électromagnétiques et mécaniques complexes.

"L'acier RAFM présente de nombreux avantages", a déclaré le professeur Huang Qunying, "comme une faible activation, une bonne résistance aux radiations et des propriétés mécaniques à haute température, ainsi que des technologies industrielles relativement matures. C'est pourquoi il a été choisi comme matériau de structure prometteur pour ITER- TBM et réacteur de fusion DEMO."

Dans cet article, ils résument l'amélioration des propriétés et le développement de technologies clés pour une application finale dans ITER et CFETR en Chine au cours des dernières années. Les dernières études et progrès ont principalement porté sur la conception de la composition, l'optimisation de la résistance aux radiations et des propriétés mécaniques, les technologies de traitement et de mise en forme, la construction de normalisation et la qualification d'ingénierie.

Figure 2. Microstructure et phase précipitée de l'acier RAFM modifié. Crédit :HFIPS
Figure 3. Demi-prototype de HCCB-TBM. Crédit :Institut de physique du sud-ouest

Parmi eux, le professeur Huang a mentionné le plus important. "Les technologies clés ont été avancées très rapidement grâce aux soutiens à la recherche et au développement des RAFM et des TBM. Certaines normes connexes ont été publiées", a-t-elle déclaré, "avec ces technologies et expériences approfondies, nous sommes plus proches de l'application finale d'ingénierie de Acier RAFM dans ITER, CFETR et DEMO."

Ces études ont posé une base matérielle et technique solide pour la fabrication d'ITER-TBM. Ils fournissent également une référence importante pour la recherche et le développement d'autres RAFM, ITER-TBM et les modules de couverture de CFETR et DEMO. + Explorer plus loin