Trung Quốc chế tạo thành công thép siêu bền, tạo bước ngoặt trong cuộc đua năng lượng nhiệt hạch

Trong hành trình chinh phục sức mạnh của các vì sao, thách thức lớn nhất không nằm ở việc làm chủ công nghệ nhiệt hạch, mà ở chỗ tìm được vật liệu đủ mạnh để chịu đựng và kiểm soát phản ứng đó.

Trung tâm của một lò phản ứng nhiệt hạch là nam châm siêu dẫn có cường độ cực mạnh, hoạt động trong điều kiện gần như độ không tuyệt đối và phải chịu áp lực từ trường khổng lồ. Suốt nhiều thập kỷ, các nhà khoa học trên toàn thế giới đã gặp khó khăn trong việc tìm kiếm vật liệu có khả năng cùng lúc chịu được cái lạnh cực hạn và lực tác động khủng khiếp.

Mới đây, các nhà khoa học Trung Quốc đã công bố chi tiết quá trình họ phát triển thành công CHSN01 (viết tắt của China High-Strength Low-Temperature Steel No.1 – Thép số 1 của Trung Quốc có độ bền cao và chịu nhiệt độ thấp). Hơn nữa, họ đã triển khai loại thép này trong năm nay cho việc xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch đầu tiên trên thế giới có khả năng phát điện – qua đó đưa Trung Quốc vươn lên vị thế dẫn đầu toàn cầu trong lĩnh vực khoa học vật liệu.

Đây là kết quả của hành trình nghiên cứu kéo dài hơn một thập kỷ, với không ít thất bại, hoài nghi và cuối cùng là một bước đột phá mang tính lịch sử.

Năm 2011, lò phản ứng thực nghiệm nhiệt hạch quốc tế (ITER) – hiện đang được xây dựng tại miền Nam nước Pháp – đã gặp phải một thách thức vật liệu nghiêm trọng. Các thử nghiệm cho thấy loại thép cryogenic mà dự án chuẩn bị đã trở nên giòn và mất khả năng đàn hồi khi vận hành trong điều kiện lạnh sâu.

ITER – dự án nhiệt hạch lớn nhất thế giới hiện nay – được khởi động từ năm 2006 với sự tham gia của bảy thành viên, bao gồm cả Trung Quốc.

Tại lõi của thiết bị nhiệt hạch, các nam châm siêu dẫn được “bao bọc” bởi lớp thép cryogenic – giống như một lớp áo giáp kỹ thuật cao được thiết kế để chịu được nhiệt độ siêu thấp. Loại vật liệu này bắt buộc phải chịu đựng được cả môi trường heli lỏng ở mức âm 269 độ C và lực Lorentz khổng lồ sinh ra từ các từ trường siêu mạnh.

Theo SCMP