Itu [X-MAT] Tim peneliti dari Ketua Metalurgi Nonferrous, bekerja sama dengan mitra internasional, telah membuat terobosan yang signifikan dalam pengembangan bahan tahan radiasi untuk reaktor fusi nuklir. Studi terbaru mereka, yang diterbitkan dalam Sains Advanced (DOI: 10.1002/Advs.202417659), menantang konsep paduan entropi tinggi (HEA) konvensional dengan menunjukkan bahwa berkurangnya kompleksitas kimia masih dapat mencapai toleransi radiasi yang unggul.
Studi ini, berjudul Resistensi Radiasi Tinggi dalam Sistem W-TA biner melalui penambahan V kecil: Paradigma baru untuk bahan fusi nuklir, mengeksplorasi efek penambahan vanadium (V) pada paduan biner tungsten-tantalum (W-TA). Para ilmuwan menemukan bahwa bahkan sejumlah kecil V dapat secara signifikan meningkatkan resistensi radiasi, berpotensi mendefinisikan kembali bagaimana bahan struktural untuk reaktor fusi dirancang.
“Teknologi fusi menuntut bahan-bahan yang tahan terhadap kondisi ekstrem yang beroperasi secara sinergis, seperti kerusakan radiasi yang parah, helium dan embrittlement hidrogen, dan suhu tinggi” jelas Ass.- Matheus A. Tunes, penulis utama penelitian. “Temuan kami menunjukkan bahwa dengan mengontrol urutan jangka pendek kimia dengan hati-hati dalam paduan non-ferro yang refraktori melalui penambahan V, kami dapat menjaga stabilitas termodinamika di lingkungan yang ekstrem sambil mengurangi jumlah elemen paduan, yang membahas produksi” menekankan lagu-lagu Prof.
Pekerjaan yang dipimpin oleh [X-MAT]yang merupakan tim peneliti multidisiplin di Leoben, menjembatani validasi eksperimental dengan ilmu material komputasi. Peran simulasi ab-initio monte carlo dan dinamika molekuler yang digerakkan oleh mesin dalam memahami interaksi atom pada tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya menunjukkan bahwa paduan baru, W53TA42V5, dengan hanya tiga komponen, berkinerja lebih baik daripada pelindung yang lebih kompleks seperti wtacrv dan wtacrvhf, dalam nradiasi yang tidak kompleks pada wtacrv dan wtacrvhf, dalam irradiasi yang tidak kompleks pada wtacrv.
Fusi termonuklear tidak tetap layak secara ilmiah maupun sumber energi yang layak secara komersial untuk transisi energi potensial, tetapi para peneliti di kursi metalurgi nonferrous secara aktif mencari bahan baru untuk memungkinkan teknologi semacam itu. Tugas ini membutuhkan pendekatan multidisiplin serta modernisasi berkelanjutan dari karakterisasi material Montanuniversität yang ada dan menguji infrastruktur. “Kami secara aktif bekerja melalui hibah untuk berkontribusi bagi modernisasi infrastruktur penelitian Montanuniversität Leoben, sehingga berusaha untuk memastikan Austria tetap kompetitif secara ilmiah dan industri di dunia yang kompleks”, Prof. Tunes berkomentar.
Penemuan ini dapat memiliki implikasi yang luas untuk masa depan fusi nuklir, menawarkan jalan menuju bahan fusi yang lebih memproduksi dan hemat biaya sambil mempertahankan ketahanan yang diperlukan untuk reaktor ini. “Metalurgi nonferrous adalah kunci untuk mencapai fusi nuklir berkelanjutan dalam waktu dekat” menyimpulkan lagu.
Dari Leoben, para peserta penelitian ini adalah Uni.-Prof. Dipl.-ing. Dr. Mont. Stefan Pogatscher, Dipl.-ing. Dr. Mont. Sebastian Samberger, Dipl.-ing. Dr. Mont. Patrick Willenshofer dan Christoph Frühwirth. Penelitian ini dilakukan bekerja sama dengan mitra internasional: Laboratorium Nasional Pacific Northwest (AS), Los Laboratorium Nasional Los Alamos (Universitas Warsawa), Universitas Warsawa (Universitas Helsinki), Universitas Warsawa (Universitas Helsinki), Universitas Warsawa (Universitas Helsik), Universitas Warsawa (Universitas Helsink), Universitas Warsawa), Universitas Helsink (Universitas Helsink), Universitas Warsawa), Universitas Helsink (Universitas Helsink (Universitas Helsink), Universitas Warsawa
Akses ke Kertas: Ma Tunes et al. Resistensi radiasi tinggi dalam sistem W-TA biner melalui penambahan V kecil: Paradigma baru untuk bahan fusi nuklir. Lanjutan Sains 2025, 2417659. Https://doi.org/10.1002/advs.202417659
Video Abstrak: https://youtu.be/vindgx89r5q?si=-iyri7mbwl4aq6aa
Kontak:
Ass.-Prof. Matheus A. Tunes, BSC MSC PhD Minstp
Ketua metalurgi nonferrous
Matheus.Tunes (at) unileoben.ac.at
https://x-mat.unileoben.ac.at
