Trung Quốc phát triển siêu thép chịu lạnh mạnh gấp đôi vật liệu của ITER

[Bùi Minh Nhật]

Trong lĩnh vực năng lượng nhiệt hạch, bài toán lớn nhất không chỉ nằm ở vật lý plasma mà còn ở vật liệu xây dựng lò phản ứng. Trái tim của một lò tokamak là cuộn dây điện từ trung tâm (solenoid trung tâm) bộ phận tạo phần lớn từ thông để duy trì plasma siêu nóng. Nó phải hoạt động trong môi trường đặc biệt khắc nghiệt: bên trong lò có vùng nhiệt độ lên đến hàng trăm triệu °C, nhưng chính cuộn dây lại được giữ ở gần mức không tuyệt đối để duy trì tính siêu dẫn. Điều này đòi hỏi lớp vỏ bảo vệ bằng thép vừa chịu được nhiệt độ cực thấp, vừa chống lại từ trường siêu mạnh.

Hiện tại, Lò phản ứng Nhiệt hạch Thử nghiệm Quốc tế (ITER) sử dụng thép không gỉ 316LN, chịu được tối đa 11,8 Tesla. Nhưng các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố một bước đột phá mới: thép CHSN01 “Thép cường độ cao chịu nhiệt độ thấp số 1 của Trung Quốc” có thể chịu được tới 20 Tesla và áp suất 1.500 MPa. Loại thép này được phát triển trong 12 năm và công bố trên tạp chí Applied Sciences, hứa hẹn mở ra khả năng chế tạo các lò phản ứng nhỏ gọn nhưng mạnh hơn.

Ứng dụng trong lò phản ứng BEST và tham vọng năng lượng nhiệt hạch

Theo báo cáo của South China Morning Post, CHSN01 sẽ được sử dụng trong solenoid trung tâm của lò Tokamak Siêu dẫn Thí nghiệm Plasma Đốt (BEST). Đây là bước trung gian giữa các lò phản ứng nhiệt hạch thế hệ đầu tiên của Trung Quốc và Lò phản ứng Thử nghiệm Kỹ thuật Nhiệt hạch dự án trình diễn nhiệt hạch đầu tiên của nước này. Các nhà khoa học đặt mục tiêu BEST sẽ tạo ra plasma đầu tiên vào cuối năm 2027.

Li Laifeng, nhà nghiên cứu tại Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, cho biết: “Với các nam châm trường từ mạnh hơn trong tương lai, việc phát triển thép đông lạnh thế hệ mới là điều bắt buộc, không chỉ tùy chọn.” Nếu thành công, CHSN01 sẽ giúp Trung Quốc tiến gần hơn đến việc chế tạo lò nhiệt hạch thương mại nơi nguồn năng lượng sạch, gần như vô hạn, không còn là giấc mơ. (Popsci)