China sedang menarik perhatian global dalam sektor tenaga hasil daripada kejayaan pembangunan CHSN01, sejenis keluli yang sangat kuat. Bahan ini mampu menahan keadaan yang keras di dalam reaktor pelakuran, sesuatu yang sebelum ini dianggap mustahil oleh ramai pakar antarabangsa.
Pelakuran nuklear, yang dianggap sebagai "inti pati" industri tenaga, meniru proses penjanaan tenaga Matahari untuk menyediakan sumber elektrik yang bersih dan hampir tidak habis-habis. Walau bagaimanapun, halangan terbesar pada masa ini terletak pada mencari bahan struktur yang dapat menahan persekitaran operasi yang ekstrem.
Di dalam teras reaktor, plasma mencapai suhu berjuta-juta darjah Celsius, manakala magnet superkonduktor di sekelilingnya mesti disejukkan kepada hampir sifar mutlak, kira-kira -269 darjah Celsius. Gabungan suhu ultra tinggi, suhu ultra rendah dan tekanan mekanikal yang besar meletakkan tuntutan ketat terhadap kekuatan bahan. Aloi CHSN01 baharu yang dibangunkan oleh China telah membuka jalan untuk reaktor BEST, sebuah projek yang ditujukan secara langsung kepada penjanaan kuasa komersial.
Mengatasi batasan material dalam projek antarabangsa.
Tindak balas pelakuran nuklear memerlukan medan magnet yang sangat kuat untuk mengurung plasma secara stabil. Magnet ini, yang menghasilkan medan magnet, menggunakan bahan superkonduktor dan mesti beroperasi dalam persekitaran helium cecair pada suhu kira-kira -269°C. Lebih kuat medan magnet, lebih berkesan pengurungan plasma, tetapi bahan struktur mesti menahan tekanan tinggi tanpa menjadi rapuh.
Keluli tahan karat tradisional seperti 316LN telah mencapai hadnya apabila bekerja di bawah medan magnet 11.8 Tesla. Semasa ujian dalam projek ITER antarabangsa pada tahun 2011, kehilangan kemuluran pada suhu rendah telah berlaku, menyebabkan kelewatan yang ketara. Menyedari perkara ini sebagai halangan utama, saintis China telah menyelidik sejenis keluli baharu dengan matlamat untuk memenuhi medan magnet reka bentuk sehingga 20 Tesla untuk reaktor TERBAIK.
Perjalanan 10 Tahun Pembangunan Keluli CHSN01
Pembangunan CHSN01 menjangkau lebih satu dekad, melibatkan pakar-pakar terkemuka. Pada fasa awal, pasukan penyelidikan memberi tumpuan kepada pelarasan komposisi keluli, menambah vanadium, karbon dan nitrogen untuk meningkatkan sifat pada suhu di bawah sifar.
Titik perubahan berlaku pada tahun 2020 apabila Ahli Akademik Zhao Zhongxian, seorang pakar terkemuka dalam fizik suhu rendah, menyertai pasukan tersebut. Menjelang 2023, ujian menunjukkan bahawa CHSN01 mengekalkan integritinya di bawah medan magnet 20 Tesla dan tegasan 1,300 MPa. Bahan tersebut mencapai kekuatan tegangan 1,500 MPa dan pemanjangan lebih 25% pada suhu rendah, menyelesaikan masalah "segitiga mustahil" dalam sains bahan.
Kesan terhadap perlumbaan tenaga global
Pada masa ini, 500 tan keluli CHSN01 telah digunakan untuk pelapisan konduktif BEST, dengan pemasangan bermula pada Mei 2023. BEST ialah peranti tokamak yang bertujuan untuk meningkatkan output tenaga lebih daripada lima kali ganda dan dijangka siap pada tahun 2027. Berbanding dengan ITER, projek BEST secara langsung bertujuan untuk menunjukkan kebolehlaksanaan pengeluaran elektrik komersial.
Keluli CHSN01 membolehkan reka bentuk reaktor yang lebih padat, kira-kira satu pertiga saiz reaktor konvensional, sekali gus mengurangkan kos pembinaan. Selain pelakuran, bahan ini juga mempunyai aplikasi yang berpotensi dalam pemecut zarah, tren pengangkatan magnetik dan sistem pengkomputeran kuantum. Penemuan ini mengesahkan kelebihan China dalam rantaian bekalan tenaga bersih dan mendorong perlumbaan pelakuran global ke fasa baharu.
Sumber: https://baonghean.vn/trung-quoc-dot-pha-thep-chsn01-cho-lo-phan-ung-nhiet-hach-10317808.html
Komen (0)