चीन ने CHSN01 नामक अति-मजबूत इस्पात के सफल विकास के कारण ऊर्जा क्षेत्र में वैश्विक ध्यान आकर्षित किया है। यह सामग्री संलयन रिएक्टर के अंदर की कठोर परिस्थितियों का सामना करने में सक्षम है, जिसे कई अंतरराष्ट्रीय विशेषज्ञों ने पहले असंभव माना था।
परमाणु संलयन, जिसे ऊर्जा उद्योग का सर्वोपरि लक्ष्य माना जाता है, सूर्य की ऊर्जा उत्पादन प्रक्रिया की नकल करके स्वच्छ और लगभग अक्षय विद्युत स्रोत प्रदान करता है। हालांकि, वर्तमान में सबसे बड़ी चुनौती ऐसी संरचनात्मक सामग्री खोजना है जो अत्यधिक कठिन परिचालन वातावरण को सहन कर सके।
रिएक्टर के कोर के अंदर, प्लाज्मा का तापमान लाखों डिग्री सेल्सियस तक पहुँच जाता है, जबकि आसपास के अतिचालक चुंबकों को लगभग -269 डिग्री सेल्सियस के करीब, पूर्ण शून्य के निकट ठंडा करना पड़ता है। अत्यधिक उच्च तापमान, अत्यधिक निम्न तापमान और भारी यांत्रिक तनाव का यह संयोजन सामग्री की मजबूती पर कड़ी मांग रखता है। चीन द्वारा विकसित नई CHSN01 मिश्र धातु ने BEST रिएक्टर के लिए मार्ग प्रशस्त किया है, जो वाणिज्यिक बिजली उत्पादन के उद्देश्य से बनाई गई एक परियोजना है।
अंतर्राष्ट्रीय परियोजनाओं में भौतिक सीमाओं पर काबू पाना।
परमाणु संलयन प्रतिक्रियाओं के लिए प्लाज्मा को स्थिर रूप से नियंत्रित करने हेतु अत्यंत प्रबल चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता होती है। चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने वाले ये चुंबक अतिचालक पदार्थों का उपयोग करते हैं और इन्हें लगभग -269°C तापमान वाले तरल हीलियम वातावरण में कार्य करना होता है। चुंबकीय क्षेत्र जितना प्रबल होगा, प्लाज्मा का नियंत्रण उतना ही अधिक प्रभावी होगा, लेकिन संरचनात्मक पदार्थों को भंगुर हुए बिना उच्च तनाव सहन करना आवश्यक है।
316LN जैसे पारंपरिक स्टेनलेस स्टील 11.8 टेस्ला के चुंबकीय क्षेत्र में काम करने की अपनी सीमा तक पहुँच चुके हैं। 2011 में अंतर्राष्ट्रीय ITER परियोजना के परीक्षणों के दौरान, कम तापमान पर इनकी तन्यता में कमी देखी गई, जिससे काफी देरी हुई। इसे एक बड़ी बाधा मानते हुए, चीनी वैज्ञानिक BEST रिएक्टर के लिए 20 टेस्ला तक के डिज़ाइन चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकताओं को पूरा करने के उद्देश्य से एक नए प्रकार के स्टील पर शोध कर रहे हैं।
CHSN01 इस्पात विकास की 10 साल की यात्रा
CHSN01 का विकास एक दशक से अधिक समय तक चला, जिसमें अग्रणी विशेषज्ञों ने भाग लिया। प्रारंभिक चरण में, शोध दल ने इस्पात की संरचना को समायोजित करने पर ध्यान केंद्रित किया, और शून्य से नीचे के तापमान पर इसके गुणों को बेहतर बनाने के लिए इसमें वैनेडियम, कार्बन और नाइट्रोजन मिलाया।
2020 में एक महत्वपूर्ण मोड़ आया जब निम्न-तापमान भौतिकी के अग्रणी विशेषज्ञ शिक्षाविद झाओ झोंगक्सियन टीम में शामिल हुए। 2023 तक, परीक्षणों से पता चला कि CHSN01 20 टेस्ला चुंबकीय क्षेत्र और 1,300 एमपीए के तनाव के तहत अपनी अखंडता बनाए रखता है। इस पदार्थ ने निम्न तापमान पर 1,500 एमपीए की तन्यता शक्ति और 25% से अधिक का विस्तार प्राप्त किया, जिससे पदार्थ विज्ञान में "असंभव त्रिकोण" समस्या का समाधान हो गया।
वैश्विक ऊर्जा प्रतिस्पर्धा पर प्रभाव
वर्तमान में, BEST के चालक आवरण के लिए 500 टन CHSN01 स्टील का उपयोग किया जा चुका है, और इसकी स्थापना मई 2023 में शुरू हुई थी। BEST एक टोकामाक उपकरण है जिसका उद्देश्य ऊर्जा उत्पादन को पांच गुना से अधिक बढ़ाना है और इसके 2027 तक पूरा होने की उम्मीद है। ITER की तुलना में, BEST परियोजना का सीधा उद्देश्य वाणिज्यिक बिजली उत्पादन की व्यवहार्यता को प्रदर्शित करना है।
CHSN01 स्टील से अधिक कॉम्पैक्ट रिएक्टरों का डिज़ाइन संभव हो पाता है, जो पारंपरिक रिएक्टरों के आकार से लगभग एक तिहाई छोटे होते हैं, जिससे निर्माण लागत कम हो जाती है। संलयन के अलावा, इस सामग्री में कण त्वरक, चुंबकीय उत्तोलन रेल और क्वांटम कंप्यूटिंग प्रणालियों में भी संभावित अनुप्रयोग हैं। यह सफलता स्वच्छ ऊर्जा आपूर्ति श्रृंखला में चीन की श्रेष्ठता को पुष्ट करती है और वैश्विक संलयन प्रतिस्पर्धा को एक नए चरण में ले जाती है।
स्रोत: https://baonghean.vn/trung-quoc-dot-pha-thep-chsn01-cho-lo-phan-ung-nhiet-hach-10317808.html
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