Scholar’s Advanced Technological System - Chapter 530
Hou Jinli tidak tahu berapa kali dia gagal.
Awalnya ia hanya menyiapkan bahan SG-1 di laboratorium dan tertarik dengan sampah yang diharapkan dihasilkan dalam percobaan.
Dibandingkan dengan bahan grafit biasa, potongan sampah itu terasa sangat istimewa di tangannya.
Ini adalah kesimpulan yang dia buat dari percobaan. Ia menemukan bahwa alasan mengapa produk limbah ini terasa begitu istimewa adalah karena permukaannya memiliki lapisan penghalang aerogel berpori.
Sejujurnya, hasil ini mengecewakannya. Bagaimanapun, aerogel jaring berpori yang terbuat dari graphene bukanlah metode penelitian yang sangat baru. Seseorang bahkan dapat membuat kasus bahwa metode serupa digunakan dalam bahan elektroda.
Namun, ini adalah proyek penelitian pertama yang dia terapkan secara independen dalam hidupnya. Ini juga proyek penelitian pertama yang dia kerjakan setelah datang ke lembaga penelitian ini, jadi dia tidak ingin menyerah begitu saja.
Oleh karena itu, setelah ia mengetahui bahwa aerogel berpori itu sendiri tidak memiliki ciri khusus, ia terus melakukan penelitian mendalam tentang penggunaannya sebagai media pendispersi dan melihat fase terdispersinya.
Seluruh proses ini membuat putus asa.
Itu bahkan membuatnya meragukan seluruh hidupnya.
Untungnya, dia tidak menyerah.
Dia menggunakan aerogel porous mesh yang dibuat dari graphene sebagai bahan penguat. Dia menggabungkannya dengan keramik silikon karbida, dan keajaiban terjadi!
Aerogel porous mesh bukanlah bahan penguat yang sangat unggul dibandingkan dengan bahan lain, setidaknya jika dibandingkan dengan bahan pengeras yang serupa.
Namun, sifat termalnya membuatnya sangat bersemangat sehingga dia tidak bisa menahan untuk tidak berteriak di laboratorium.
Hou Jinli segera selesai menulis laporan eksperimental dan menyerahkannya ke kantor institut.
Sehari setelah laporan eksperimental ini diserahkan, laporan tersebut tiba di meja Lu Zhou…
…
Meskipun banyak penemuan menarik tercipta karena kecelakaan, kecelakaan khusus ini lebih tidak terduga dari biasanya.
Lu Zhou melihat laporan eksperimental. Dia tertarik.
“Menarik.”
Laporan itu dibagi menjadi dua bagian.
Bagian pertama tentang persiapan aerogel porous mesh.
[Menggunakan graphene oxide sebagai bahan dasar, siapkan 1-2mg / ml larutan graphene oxide, lalu tambahkan zat pereduksi, aduk selama 5-10 menit. Setelah itu panaskan dengan suhu 90-160 Celcius selama 30-45 menit, keluarkan dan segera masukkan ke dalam freezer selama empat jam. Setelah itu keluarkan, lalu terus mengecilkan dan mencairkan pada suhu tinggi selama 5 jam. Terakhir, cuci beberapa kali dan keringkan… Inilah cara membuat aerogel berpori-pori.]
Bagian kedua dari laporan adalah bagian penting dari keseluruhan eksperimen.
Dalam percobaan tersebut, Hou Jinli dan tim penelitiannya menggunakan deposisi lapisan atom untuk mengikat secara kimiawi aerogel berpori berpori, yang dibuat dari graphene, ke lapisan keramik silikon karbida. Dengan demikian, memungkinkan mereka untuk mendapatkan komposit keramik graphene khusus.
Dilihat dari struktur mikronya, material ini terlihat seperti lapisan graphene berbentuk sarang lebah yang terhubung dengan lapisan keramik di tengahnya. Molekul graphene berbentuk sarang lebah ini terikat erat dengan molekul silikon karbida.
Menurut hasil percobaan dari uji suhu tinggi, di lingkungan tanpa oksigen, komposit keramik-graphene khusus ini mampu menahan suhu 3.200 derajat!
Tidak hanya memiliki sifat tahan panas yang sangat baik, tetapi materialnya juga memiliki koefisien muai yang kecil. Ia juga memiliki sifat anisotropi dan konduktivitas termal yang luar biasa.
Artinya, energi panas dapat dengan mudah disalurkan melalui penampang melintangnya, dan tidak mudah ditransmisikan melalui arah vertikal.
Selain itu, ia juga memiliki kekuatan tarik dan tekan yang tinggi, belum lagi ketahanan terhadap tekanan termal.
Melihat data ini, bahan ini bisa dibilang luar biasa.
Yang Xu melihat wajah penasaran Lu Zhou dan bertanya, “Apakah ini bahan yang Anda butuhkan?”
“Sulit untuk dikatakan.” Lu Zhou meletakkan laporan percobaan dan bersandar di kursi kantornya sebelum berkata, “Tetapi laporan ini benar-benar memberi saya ide baru.”
Yang Xu: “Ide?”
“Tepat sekali.” Lu Zhou mengangguk dan merenung sebentar. Dia berkata, “Awalnya, saya pikir bahan keramik tidak cocok untuk dinding pertama, karena sifat disipasi panasnya yang buruk. Tapi melihatnya dari sudut pandang lain, semakin kecil kinerja perpindahan panas tegak lurus, semakin baik. ”
Yang Xu: “Apa yang membuatmu berpikir seperti itu?”
“Karena sistem pemulihan neutron litium cair.” Lu Zhou tersenyum dan berkata, “Karena konduktivitas termal komposit serat karbon, kami harus mempertimbangkan untuk menambahkan lapisan isolasi termal lain antara komposit serat karbon dan litium cair. Jika tidak, suhu 3000 derajat akan menguapkan lapisan litium cair yang kami gunakan untuk pemulihan neutron. “
Perbedaan suhu dinding pertama dan lapisan litium cair merupakan salah satu kesulitan utama dalam reaktor.
Konduktivitas termal tidak bisa terlalu lemah, juga tidak bisa terlalu kuat. Dilihat dari sudut pandang ini, serat karbon tertinggal jauh.
Sebaliknya, kinerja anisotropi dan termal material baru ini cukup menjanjikan. Melemahnya transfer energi termal dari penampang vertikal dapat memberikan waktu penyangga yang cukup untuk unit pendingin eksternal mulai berlaku.
Adapun pembuangan panas dari material struktur, dapat diatasi dengan “memasukkan pipa perpindahan panas ke dalam struktur dan membuang panas yang ditransfer dari arah penampang”.
Meskipun Yang Xu tidak mengerti banyak tentang proyek fusi, penjelasan Lu Zhou cukup sederhana untuk dipahami Yang Xu.
Namun, meskipun masalah termal sudah teratasi, ada juga masalah penting lainnya…
“Bagaimana dengan radiasi neutron? Itu bagian terpenting, kan? ”
Lu Zhou mendengarnya dan menghela nafas. “Kamu benar, itu bagian yang penting. Meskipun bahan ini cocok di semua aspek lainnya, sifat tahan radiasi neutronnya … Kita harus mengujinya sebelum kita tahu. “
Baik bahan silikon karbida dan graphene memiliki inti yang stabil. Ikatan kovalen karbon-silikon jauh lebih stabil daripada ikatan logam. Selain itu, permeabilitas neutron melalui kedua bahan ini terhadap berkas neutron juga merupakan keuntungan.
Setidaknya, begitulah… secara teoritis.
Pada kenyataannya, kerusakan yang disebabkan oleh radiasi neutron pada material tidak hanya akan menyebabkan perubahan pada inti atom, tetapi juga akan menghancurkan ikatan kimia internal, serta menyebabkan kerusakan fisik dasar pada material.
Semua faktor ini tidak dapat dihitung dengan teori saja, mereka harus menarik kesimpulan dari eksperimen.
Satu-satunya masalah adalah …
Mereka tidak bisa menguji hal ini.
Yang Xu memiliki senyum menyakitkan di wajahnya saat dia berkata dengan halus, “Eksperimen ini tidak mudah dilakukan.”
Pengujian kinerja radiasi anti-neutron adalah salah satu pengujian material yang paling sulit di bidang ilmu material.
Eksperimen anti-radiasi normal relatif mudah dilakukan, nukleus dapat disinari dengan memukulnya dengan partikel alfa.
Alasan mengapa meneliti bahan dinding pertama untuk reaktor fusi yang dapat dikontrol itu sulit adalah karena tidak ada peralatan di dunia yang dapat menangani uji radiasi.
Ada 14MeV neutron yang terus-menerus mengenai sampel, peralatan eksperimen apa yang dapat menangani ini?
Partikel alfa normal tidak memiliki energi sebanyak ini.
Bahkan pembangkit listrik fisi nuklir di Teluk Daya memiliki kekuatan anti radiasi dua skala di bawah reaktor fusi!
Adapun akselerator…
Itu tidak masuk akal. Tidak ada yang pernah mendengar tentang percepatan neutron secara langsung. Jika ada yang bisa melakukannya, mereka akan menjadi raja dunia fisika teoretis.
Adapun percepatan tidak langsung menggunakan metode inti deuterium, memang mungkin. Namun, akan lebih baik untuk mendapatkan energi dari menembakkan partikel alfa ke dalam lembaran logam. Satu-satunya keuntungan dari yang pertama adalah bahwa berkas neutron memiliki jalur yang lebih stabil.
Lu Zhou memikirkan semua ini dan merasa seperti terjebak. Jari-jarinya dengan lembut mengetuk mejanya, dan dia mulai bertanya-tanya.
Haruskah saya membuat mesin STAR “menderita” lagi?
Secara teori, itu mungkin.
Tetapi ini membatasi tingkat eksperimen menjadi sebulan sekali, apakah harga yang harus dibayar terlalu tinggi?
Lagipula, hanya ada satu bintang di China.
Perusahaan Nuklir Nasional China sedang mempelajari cara membangun salah satu miliknya. Jika peralatan kita sendiri rusak, maka itu akan berakhir.
Namun, bola lampu tiba-tiba menyala di benak Lu Zhou, dan dia menepuk dahinya.
Sialan!
Saya hanya berpikir untuk merusak stellarator saya, saya lupa tentang tokamak!
Meskipun waktu kurungan mereka tidak lama, setidaknya berhasil!
Hanya ada satu bintang di China, tapi ada banyak tokamak…