Kernfusion ist noch Zukunftsmusik. Obwohl die theoretischen Grundlagen lange bekannt sind, müssen in der Praxis noch viele Herausforderungen gelöst werden, die eine breite Anwendung bisher verhindern. China hat nun ein neues Material entwickelt, das eine dieser Hürden überwinden könnte.
Super-Stahl soll Kernfusion vorantreiben
Die Kernfusion wurde erstmals in den 1930er Jahren als bahnbrechendes physikalisches Prinzip vorgestellt. Sie verspricht eine saubere und nahezu unerschöpfliche Energiequelle, die langfristig eine bedeutende Rolle in der nachhaltigen Energieversorgung spielen könnte. Ein großes Problem stellt jedoch die Haltbarkeit der Materialien im Reaktor dar. Bisher gibt es kein Material, das den extremen Bedingungen im Inneren eines Kernfusionsreaktors dauerhaft standhält.
Eine mögliche Lösung kommt aus China: Wie die South China Morning Post (SCMP) berichtet, wurde eine spezielle Stahllegierung namens CHSN01 entwickelt. Dieser Super-Stahl ist speziell für den Einsatz in Kernfusionsreaktoren optimiert. Er zeichnet sich durch außergewöhnliche Festigkeit, hohe Stabilität bei extrem niedrigen Temperaturen und Widerstandskraft gegen starke Magnetfelder aus.
CHSN01 erreicht eine Zugfestigkeit von über 1.300 bis 1.500 Megapascal (MPa) und kann Magnetfelder bis zu 20 Tesla aushalten – typisch für die Plasmaeinhaltung in Fusionsreaktoren. Außerdem widersteht dieses Material extremen Temperaturschwankungen bis etwa -269 Grad Celsius.
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Ergebnis jahrzehntelanger Forschung
Chinesische Forscher*innen tüfteln seit 2011 an der Entwicklung dieses Superstahls. Anfangs setzten sie auf kryogenes Material, das bei sehr niedrigen Temperaturen allerdings spröde wurde. Durch zahlreiche Experimente mit verschiedenen Legierungszusammensetzungen entstand schrittweise ein robustes Stahlmaterial, das heute den hohen Anforderungen entspricht.
Der Superstahl CHSN01 ist laut Interesting Engineering seit Mai 2023 ein zentraler Werkstoff beim Bau des chinesischen Kernfusionsreaktors BEST (Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak). Dieser Reaktor befindet sich derzeit im Aufbau und soll voraussichtlich bis 2027 fertiggestellt werden.
Mit dieser Innovation positioniert sich China als führend in der weltweiten Fusionsforschung. Aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften eignet sich der Super-Stahl zudem für weitere High-Tech-Anwendungen, beispielsweise in Umgebungen mit extrem niedrigen Temperaturen oder starken Magnetfeldern.
Quellen: South China Morning Post (SCMP), Interesting Engineering
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