Lò phản ứng nhiệt hạch có thể cung cấp năng lượng vô tận nhờ hợp kim mới

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Miami, do kỹ sư cơ khí Giacomo Po dẫn đầu, đang thúc đẩy phát triển các vật liệu quan trọng cho lò phản ứng nhiệt hạch hạt nhân, hứa hẹn cung cấp năng lượng sạch và gần như vô tận bằng cách tái tạo quá trình nhiệt hạch của Mặt Trời. Nhóm của Po sử dụng các kỹ thuật ở quy mô nano, bao gồm chùm ion tập trung và kính hiển vi điện tử, để nghiên cứu cách các hợp kim kim loại phản ứng dưới áp lực cực độ, nhiệt độ cao và bức xạ — những điều kiện điển hình bên trong các lò phản ứng nhiệt hạch. Các vật liệu hiện tại như vonfram, mặc dù bền và chịu nhiệt tốt, vẫn có những hạn chế, thúc đẩy việc khám phá các hợp kim đa nguyên tố cao gồm năm hoặc nhiều nguyên tố với tỷ lệ gần như bằng nhau. Những hợp kim này mang lại độ bền cao hơn, khả năng chống ăn mòn và ổn định nhiệt tốt hơn, nhưng độ bền của chúng dưới sự biến dạng do bức xạ gây ra (“trượt bức xạ”) vẫn còn chưa chắc chắn. Để giải quyết vấn đề này, nhóm của Po kết hợp các thí nghiệm biến dạng ở nhiệt độ cao với mô hình máy tính tiên tiến nhằm hiểu rõ hơn và dự đoán hiệu suất của hợp kim, với mục tiêu cải thiện khả năng chịu đựng của chúng trong môi trường nhiệt hạch. Được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ từ Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và Quỹ Khoa học Quốc gia, công trình của họ góp phần vào nỗ lực hợp tác toàn cầu bao gồm nhiều bên.