Banbrytande teknik stärker säkerheten för framtidens energi
Forskare vid University of Surrey har utvecklat en banbrytande metod för att avslöja dolda strukturella svagheter i fusionsreaktorers komponenter, särskilt i svetsade fogar. Detta är ett stort steg framåt för att bygga säkrare och mer hållbara fusionsreaktorer, vilket är avgörande när världen satsar på fusion som framtidens rena energikälla.
Ny teknik avslöjar mikroskopiska svagheter
- Genom att använda en avancerad avbildningsteknik, plasma focused ion beam och digital image correlation (PFIB-DIC), har forskarna lyckats kartlägga restspänningar i extremt smala svetszoner som tidigare varit omöjliga att analysera med konventionella metoder.
- Dessa mikroskopiska zoner är kritiska, eftersom dolda spänningar från tillverkningen kan försämra komponenternas prestanda och förkorta reaktorernas livslängd dramatiskt.
Upptäckter om materialbeteende vid extrema temperaturer
- Studien fokuserade på P91-stål, ett värmebeständigt material som är en lovande kandidat för framtida fusionsreaktorer.
- Vid 550°C, en typisk driftstemperatur för fusionsreaktorer, blev stålet märkbart sprödare och tappade över 30 % av sin hållfasthet.
- Interna spänningar visade sig ha dubbla effekter: de kan förstärka vissa områden men göra andra mer spröda och därmed öka risken för brott.
Betydelse för framtida reaktordesign och säkerhet
- Resultaten ger mer realistiska data för att bedöma materialens integritet under faktiska driftsförhållanden och förbättrar säkerhetsbedömningar för framtida reaktorer.
- Data från studien används också för att förbättra digitala simuleringsverktyg, inklusive AI-baserade modeller, vilket gör det möjligt att förutsäga materialbeteende och livslängd mer exakt och minska behovet av kostsamma experiment.
”Vi har hittat ett sätt att testa hur svetsade fogar beter sig under verkliga fusionsreaktorförhållanden, särskilt vid höga temperaturer. Fynden är mer representativa för de tuffa miljöerna i fusion och därmed mer användbara för framtida reaktordesign och säkerhetsbedömningar.”
– Dr Tan Sui, University of Surrey
Vägen framåt mot kommersiell fusion
Detta genombrott stärker grunden för framtida fusionsreaktorer och kan omdefiniera säkerhetsstandarder och tillverkningsprocesser inom kärnkraftssektorn. Förmågan att analysera svetsfogar på mikroskopisk nivå är avgörande för att förverkliga fusionens löfte om nästan obegränsad, koldioxidfri energi.
Källor
- Innovation News Network: https://www.innovationnewsnetwork.com/university-of-surrey-weld-analysis-technique-brings-fusion-reactors-closer-to-reality/57627/
- The Engineer: https://www.theengineer.co.uk/content/news/fusion-reactor-safety-boosted-by-breakthrough-in-weld-analysis
- University of Surrey News: https://www.surrey.ac.uk/news/engineers-develop-breakthrough-technique-enhance-lifespan-next-generation-fusion-power-plants
- YouTube (Relaterat innehåll): https://www.youtube.com/watch?v=gu8VKEciPpQ
- X (Twitter) SciTechDaily: https://x.com/SciTechDaily1/status/1918814841537429938
- ScienceSprings Blog: https://sciencesprings.wordpress.com/2025/05/04/from-the-university-of-surreyuk-engineers-develop-breakthrough-technique-to-enhance-lifespan-of-next-generation-fusion-power-plants/
- SciTechDaily: https://scitechdaily.com/fusion-breakthrough-engineers-uncover-hidden-reactor-weaknesses/
