-马氏体钢,特意选钴、镍、铌这些杂质极低的配方,被辐照后活化程度低、衰变快。
中国、欧盟、日本都在试生产,但长期辐照的真实寿命、批量稳定性还没实堆验证。”
何教授顿了顿,又画了一个圈。
“第三个问题,氚增殖包层材料,这是能不能燃料自给的关键。
氚自然界极少,必须靠锂被中子打出来。包层里要用锂陶瓷、铅-锂合金这类材料,要求氚能顺利释放出来、耐高温、抗辐照、不漏。
现在实验室样品还行,但长期工况下的稳定性、寿命、工业制造还是大坎。”
他把马克笔放回笔槽,转过身来看着曹旭。
“这三个问题,每一个都是世界级难题。超导材料问题你解决了,但这些呢?”
会议室里安静下来。
所有人的目光都集中在曹旭身上。
曹旭没有立刻回答。
他走到白板前,从何教授手里接过马克笔,在托卡马克剖面图的中心位置画了一个圈。
“何老师,我先从第三个问题说起,氚增殖包层。”
他的笔尖点在中心。
“我们设计的包层方案是锂陶瓷加铅锂合金的复合结构。锂陶瓷负责氚的增殖和释放,铅锂合金负责中子倍增和热量传导。
关键不在材料本身,而在界面。锂陶瓷和铅锂合金之间的界面稳定性,直接决定了氚的释放效率和包层的寿命。”
他在图上画了几条线,标注了几个参数。
“我们通过调整锂陶瓷的晶粒尺寸和孔隙率,把氚的释放效率做到百分之九十以上。
铅锂合金的流道设计,我们参考了高温超导磁体的冷却流道方案,做了磁流体动力学优化。”
何教授微微眯起眼,盯着白板上那几条线看了一会儿,点了点头,但没有说话。
曹旭转向第二个问题。
“低活化钢的问题,本质上不是材料问题,是工艺问题。
RAFM钢的配方各国都差不多,关键是杂质元素的控制和热处理工艺。我们院里做的不是这个方向,但我可以提供一个思路。
如果结合我们做超导带材时的基底抛光技术,把钢板的表面粗糙度降到亚微米级,再配合真空热处理,晶粒度的均匀性可以提升一个量级。”
何教授沉默了两秒,然后慢慢坐了回去。
曹旭最后看向第一个问题。
“钨基复合材
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