Dzięki ostatnim eksperymentom, nadzorowanym przez naukowców z Los Alamos National Laboratory, udało się opracować stop, który mógłby doprowadzić do poprawy w zakresie wykorzystywania reakcji termojądrowej do produkowania energii. Wspomniany stop na bazie wolframu okazał się nadawać do tego celu, ponieważ świetnie sprawdza się w ekstremalnych warunkach.
A takowe bez wątpienia panują w reaktorach, których używa się do prowadzenia kontrolowanej syntezy termojądrowej. Wśród zalet rzeczonego stopu autorzy badań, odpowiadający za publikację zamieszczoną w Nature Communications, wymieniają wysoką odporność na promieniowanie i stabilność w wysokich temperaturach oraz ekstremalnych warunkach odpowiadających tym panującym wewnątrz reaktora termojądrowego.
Na czele zespołu badawczego zajmującego się tą sprawą stanął Osman El Atwani. To właśnie on i jego współpracownicy stoją za opracowaniem nanokrystalicznego stopu o wysokiej entropii. I choć w składzie znalazło się kilka różnych pierwiastków, to główna rola przypadła wolframowi. Ten nie był do tej pory stosowany w podobnym kontekście ze względu na niską odporność na wysokie temperatury.
Kontrolowana synteza termojądrowa jest prowadzona w warunkach wysokiej temperatury i silnego promieniowania, dlatego potrzeba odpowiednio wytrzymałych materiałów do jej utrzymania
Naukowcy postanowili to zmienić, wykorzystując w tym celu obliczenia właściwości termofizycznych, różnego rodzaju metody obliczeniowe oraz symulacje. Dzięki nim opracowali optymalny skład stopu, do którego dodano hafn. Pierwiastek ten miał zapewnić oczekiwane właściwości – tak przynajmniej sugerowały symulacje.
Oczywiście może się zdarzyć, że modele wskażą na jedno, a rzeczywistość brutalnie zweryfikuje te założenia. Chcąc przekonać się, jak będzie w tym przypadku, członkowie zespołu wyprodukowali stop, a następnie poddali go testom. Część została napromieniowana w Argonne National Laboratory, podczas gdy inny fragment – w Ion Beam Materials Laboratory. Ekspertyzy, jakim poddano później stop potwierdziły, że dobrze poradził on sobie z wymagającymi warunkami. Stanowi to kluczowy krok w stronę wykorzystania rzeczonego materiału w reaktorach.
Czytaj też: Sztuczne Słońce pobiło kolejny rekord. Chińczycy są o krok od rewolucji w fuzji termojądrowej
Na uwagę zasługuje nie tylko fakt, iż dokonania naukowców mogą odegrać kluczową rolę w badaniach poświęconych kontrolowanej syntezie termojądrowej. Osobnym aspektem jest potwierdzenie przydatności modeli, które trafnie przewidziały optymalny skład stopu, skracając przy tym czas potrzebny na przeprowadzenie symulacji. Pozostaje nam teraz czekać na dalsze postępy w kontekście rozwoju kontrolowanej syntezy termojądrowej, która może stanowić prawdziwie futurystyczne źródło energii. Takowe mogłoby cechować się zarówno bardzo niskimi emisjami, jak i ogromną wydajnością.
