Nếu tính số lần thất bại, Hầu Tiến Lực đã không thể nhớ nổi mình đã thất bại bao nhiêu lần nữa rồi.

Ban đầu, anh ta chỉ là vô tình hứng thú với phần phế liệu sinh ra từ tai nạn thí nghiệm khi điều chế vật liệu sg-1 trong phòng thí nghiệm.

So với vật liệu graphit thông thường, cảm giác khi chạm vào đống phế liệu đó thực sự rất đặc biệt.

Những điều trên đều là kết luận rút ra từ kinh nghiệm tích lũy của anh ta trong các thí nghiệm, và cuối cùng, trong một nghiên cứu có hệ thống, anh ta đã phát hiện ra nguyên nhân khiến đống phế liệu này trở nên đặc biệt, đó là trên bề mặt của nó ngưng tụ một lớp cách khí aerogel mạng lưới xốp.

Nói thật, kết quả này khiến anh ta ít nhiều có chút thất vọng. Dẫu sao thì aerogel mạng lưới xốp điều chế từ graphene vốn không phải là thành quả nghiên cứu gì mới mẻ, thậm chí có thể nói những vật liệu tương tự đã được ứng dụng trong một số vật liệu điện cực.

Thế nhưng, là đề tài nghiên cứu độc lập xin mở đề đầu tiên trong đời, đồng thời cũng là đề tài đầu tiên xin sau khi đến viện nghiên cứu này, anh ta không đành lòng cứ thế từ bỏ một cách đơn giản.

Thế là, khi phát hiện ra bản thân loại aerogel mạng lưới xốp này không có giá trị đặc biệt gì, anh ta tiếp tục tiến hành nghiên cứu sâu hơn về hiệu suất của nó trong các môi trường phân tán, pha phân tán khác, cũng như các tính chất khác nhau khi kết hợp với các vật liệu khác.

Quá trình này thực sự tuyệt vọng.

Thậm chí tuyệt vọng đến mức khiến anh ta hoài nghi nhân sinh.

May mắn là đến lần cuối cùng, anh ta đã không bỏ cuộc.

Sử dụng loại aerogel mạng lưới xốp điều chế từ graphene này làm chất tăng dai kết hợp với gốm silicon carbide, nó đã phát huy hiệu quả kỳ diệu ngoài mong đợi!

Bản thân là một chất tăng dai, hiệu suất của loại aerogel mạng lưới xốp này không hề ưu việt, ít nhất là so với các vật liệu cùng loại khác thì là như vậy.

Thế nhưng, màn thể hiện của nó về mặt hiệu suất nhiệt học lại khiến anh ta phấn khích đến mức không nhịn được mà hét lên trong phòng thí nghiệm.

Không kịp chờ đợi mà viết kết quả thí nghiệm thành báo cáo, Hầu Tiến Lực đã nộp nó lên viện.

Không trải qua quá nhiều trắc trở, bản báo cáo thí nghiệm này chỉ một ngày sau khi anh ta nộp lên, đã nằm trên bàn làm việc của Lục Chu...

---❊ ❖ ❊---

Dù nói là nhiều phát minh thú vị đều ra đời từ sự tình cờ, nhưng sự tình cờ này lại đến quá mức bất ngờ.

Nhìn bản báo cáo thí nghiệm trong tay, trên mặt Lục Chu lộ ra vẻ đầy hứng thú.

"Có ý nghĩa phết."

Nội dung báo cáo chia làm hai phần.

Phần thứ nhất là về việc điều chế loại aerogel mạng lưới xốp này.

Chọn graphene oxide làm nguyên liệu cơ bản, điều chế dung dịch graphene oxide 1~2g/l, thêm chất khử, sau đó khuấy đều trong 5~10 phút, để nó khử ở 90~160 độ C trong 30-45 phút, lập tức lấy ra cho vào tủ đông lạnh trong 4 horas, lấy ra rã đông rồi tiếp tục khử ở nhiệt độ cao trong 5 giờ, cuối cùng rửa nước vài lần và sấy khô... là có thể thu được loại aerogel mạng lưới xốp này.

Còn về phần thứ hai, chính là nội dung then chốt của toàn bộ thí nghiệm.

Trong thí nghiệm, thông qua quá trình lắng đọng lớp nguyên tử, đội ngũ nghiên cứu của Hầu Tiến Lực đã liên kết hóa học loại aerogel mạng lưới xốp điều chế từ vật liệu graphene này lên lớp gốm SiC, từ đó thu được một loại vật liệu composite graphene - gốm có cấu trúc đặc biệt.

Nhìn từ cấu trúc vi mô, vật liệu này có thể được trừu tượng hóa thành lớp graphene hình tổ ong được kết nối ở giữa các lớp gốm, và những phân tử graphene hình tổ ong này liên kết chặt chẽ với các phân tử SiC.

Dựa trên kết quả thí nghiệm kiểm tra chịu nhiệt độ cao, trong môi trường không có oxy, loại vật liệu composite graphene - gốm đặc biệt này có thể chịu được nhiệt độ cao 3200 độ!

Hơn nữa, không chỉ có hiệu suất chịu nhiệt cao xuất sắc, hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu này tương đối nhỏ, và có tính bất đẳng hướng đáng kể về hiệu suất dẫn nhiệt.

Tức là, năng lượng nhiệt rất dễ truyền dọc theo hướng mặt cắt, mà không dễ truyền theo hướng vuông góc với mặt cắt!

Ngoài ra, bao gồm độ bền kéo và độ bền nén, cùng với khả năng chống ứng suất nhiệt vân vân.

Nhìn từ những số liệu này, có thể nói hạng mục vật liệu này vô cùng xuất sắc.

Nhìn vẻ mặt hứng thú tràn trề của Lục Chu, Dương Húc lên tiếng hỏi: "Đây là loại vật liệu cậu cần sao?"

"Khó nói lắm," đặt bản báo cáo thí nghiệm trong tay xuống, Lục Chu tựa lưng vào ghế làm việc, "Nhưng bản báo cáo này lại cung cấp cho tôi một hướng đi."

Dương Húc: "Hướng đi?"

"Đúng vậy," Lục Chu gật đầu, trầm tư một lát rồi nói tiếp, "Ban đầu tôi chủ quan cho rằng vật liệu gốm không thích hợp dùng làm tường thứ nhất, bởi vì hiệu suất tản nhiệt của nó quá kém, nhưng xét từ một góc độ khác, hiệu suất truyền nhiệt vuông góc với mặt diện này, nhỏ đi một chút ngược lại lại tốt hơn."

Dương Húc: "Tại sao lại nói vậy?"

"Bởi vì hệ thống thu hồi neutron liti lỏng," Lục Chu cười cười, nói tiếp, "Với hiệu suất dẫn nhiệt của vật liệu composite sợi carbon, chúng ta còn phải cân nhắc thêm một lớp cách nhiệt giữa vật liệu composite sợi carbon và liti lỏng, nếu không thì nhiệt độ làm việc trên ba nghìn độ, sơ sẩy một cái là lớp heli lỏng mà chúng ta dùng để thu hồi neutron sẽ bị hóa hơi ngay."

Sự khác biệt về nhiệt độ làm việc giữa hai loại vật liệu có thể coi là một trong những khó khăn cốt lõi của toàn bộ kỹ thuật lò phản ứng.

Hiệu suất dẫn nhiệt quá yếu thì không được, quá mạnh cũng chẳng tốt, xét từ điểm này, sợi carbon có vẻ hơi thái quá một chút.

Ngược lại, tính bất đẳng hướng về mặt hiệu suất nhiệt học của vật liệu mới này lại thể hiện vô cùng nổi bật. Sự suy yếu thích hợp của năng lượng nhiệt truyền theo hướng vuông góc mặt cắt có thể để lại đủ thời gian đệm cho thiết bị làm mát bên ngoài.

Còn về việc tản nhiệt của vật liệu kết cấu, cũng có thể giải quyết bằng phương pháp "cắm ống dẫn nhiệt vào bên trong kết cấu, dẫn nhiệt lượng truyền theo hướng mặt cắt ra ngoài".

Mặc dù không hiểu rõ về kỹ thuật tổng hợp, nhưng lời giải thích của Lục Chu cũng khá dễ hiểu, Dương Húc lập tức hiểu ý anh.

Thế nhưng, mặc dù vấn đề nhiệt động lực học cơ bản đã được giải quyết, nhưng ở đây vẫn có một vấn đề then chốt hơn...

"Còn khả năng chống bức xạ neutron thì sao? Đây mới là điều quan trọng nhất phải không."

Nghe câu này, Lục Chu thở dài: "Cậu nói đúng, đây mới là mấu chốt của vấn đề. Mặc dù vật liệu này trông có vẻ thích hợp ở mọi mặt, nhưng khả năng chống bức xạ neutron... rốt cuộc có được hay không thì vẫn phải thử mới biết được."

Cho dù là silicon carbide hay graphene, hạt nhân nguyên tử của nguyên tố carbon và silicon trong đó vẫn rất ổn định, liên kết cộng hóa trị C-Si cũng ổn định hơn nhiều so với liên kết kim loại. Đồng thời, tính xuyên thấu của cả hai vật liệu đối với chùm neutron cũng khá đáng kể.

Thế nhưng, trên lý thuyết thì là vậy.

Nhưng trên thực tế, sự tàn phá của bức xạ neutron đối với vật liệu không chỉ đơn thuần là sự chuyển đổi nguyên tử, và sự tàn phá đối với liên kết hóa học bên trong, mà còn có sự tàn phá về mặt cấu trúc vật lý thuần túy nhất.

Mà cái sau, dựa vào phân tích lý thuyết cơ bản là vô dụng, chỉ có đưa vào thí nghiệm mới có thể đưa ra kết luận.

Chỉ là rắc rối ở chỗ...

Thứ này hoàn toàn không có cách nào thử.

Nụ cười của Dương Húc có chút gượng gạo, uyển chuyển nói: "Thí nghiệm này e là không dễ làm lắm đâu."

Kiểm tra hiệu suất chống bức xạ neutron là một trong những hạng mục khó làm nhất trong khoa học vật liệu, không có một ai là ngoại lệ.

Các thí nghiệm chống bức xạ thông thường thì vẫn ổn, dùng hạt alpha bắn phá hạt nhân beryllium là có thể phát ra neutron.

Thậm chí có thể nói, nguyên nhân quan trọng nhất khiến việc nghiên cứu vật liệu tường thứ nhất của lò phản ứng tổng hợp có điều khiển khó tiến hành, chính là không tìm được một thiết bị nào có thể tiến hành kiểm tra chống bức xạ đối với vật liệu.

Dùng neutron 14MeV liên tục bắn phá mẫu vật, thiết bị thí nghiệm như vậy biết tìm ở đâu ra?

Nguồn neutron thông thường, hoàn toàn không đạt tới bậc này.

Cho dù có đến Đại Á Bay, với cấp độ bức xạ của nhà máy điện hạt nhân phân hạch, cũng kém cấp độ bức xạ của phản ứng tổng hợp hạt nhân tới tận hai bậc đại lượng!

Còn về gia tốc trực tiếp...

Cái đó lại càng nhảm nhí hơn, chưa từng nghe nói ai có thể trực tiếp gia tốc neutron cả. Nếu ai thực sự làm được điều đó, chỉ sợ toàn bộ giới vật lý lý thuyết đều phải gọi người đó bằng bố.

Còn về gia tốc gián tiếp thì có, nhưng năng lượng neutron thu được thực tế còn chẳng bằng việc trực tiếp lấy hạt alpha đi bắn lá kim loại beryllium. Ưu thế duy nhất của cái trước, chỉ là ổn định hơn một chút theo hướng tạo ra chùm neutron mà thôi.

Nghĩ đến đây, Lục Chu cũng có chút đau đầu, ngón tay trỏ nhẹ nhàng gõ lên mặt bàn, trong lòng cân nhắc.

Lại để thiết bị STAR "gượng ép" một lần nữa ư?

Trên lý thuyết thì không phải là không được.

Nhưng làm thí nghiệm kiểu này một lần là phải đình công một tháng, cái giá phải trả có lớn quá không?

Dẫu sao thì thiết bị stellarator này, trong nước hiện tại cũng chỉ có từng này máy.

Các chuyên gia của Tập đoàn Công nghiệp Hạt nhân vẫn đang nghiên cứu cách sao chép, nếu làm hỏng thiết bị duy nhất này thì toang mất.

Thế nhưng đúng lúc này, trong đầu Lục Chu bỗng lóe lên một tia sáng, giơ tay vỗ đập trán một cái.

Mả mẹ nó chứ!

Cứ mải nghĩ xem làm thế nào để hành hạ cái stellarator của mình, sao lại quên béng mất tokamak chứ!

Mặc dù thời gian giam giữ của ngắt xung không dài, nhưng ít nhất con mẹ nó cũng có thể kích hoạt mà!

Stellarator trong nước tuy chỉ có một chiếc, nhưng thiết bị tokamak thì vẫn có rất nhiều...