耐氦新材料可能迎來聚變時代
【導言】工程師和研究人員進行合作，找到一種防止氦削弱聚變反應堆的方法，氦是一種聚變反應副產(chǎn)物。秘訣在于使用一種納米復合材料固體來建造聚變反應堆，這種固體材料可以為堆中的氦提供逸出的通道。工程師和研
【導言】工程師和研究人員進行合作，找到一種防止氦削弱聚變反應堆的方法，氦是一種聚變反應副產(chǎn)物。秘訣在于使用一種納米復合材料固體來建造聚變反應堆，這種固體材料可以為堆中的氦提供逸出的通道。
工程師和研究人員進行合作，找到一種防止氦削弱聚變反應堆的方法，氦是一種聚變反應副產(chǎn)物。秘訣在于使用一種納米復合材料固體來建造聚變反應堆，這種固體材料可以為堆中的氦提供逸出的通道。
氦的管理
德克薩斯農(nóng)工大學（TexasA&MUniversity）的研究人員和新墨西哥州洛斯˙阿拉莫斯國家實驗室研究團隊合作，對一種用于制造聚變反應堆的材料的新方法進行了測試，發(fā)現(xiàn)該方法可以消除一個利用聚變能路途上的障礙。
如同很多人認為的那樣，太陽內(nèi)部發(fā)生的過程——聚變反應，核能的“圣杯”，聚變能是核裂變能的四倍，盡管聚變能有著美好的未來，不過研究人員尚未找到穩(wěn)定利用聚變能這種可再生能源的方法。
發(fā)生聚變反應的反應堆處于高溫高壓條件下是一個原因，聚變反應即氫原子融合產(chǎn)生的產(chǎn)物氦，還會向反應堆材料中鼓泡從而削弱反應堆材料。
“從字面上理解，這些氦氣泡會永久的停留在金屬固體中，而且隨著越來越多氦氣的聚集，這些氣泡會連成一片最終摧毀整個（反應堆）材料體。”德克薩斯農(nóng)工大學材料科學與工程系副教授MichaelDemkowicz在一篇新聞稿中表示。
在《科學進展》期刊發(fā)表的一篇報道中，研究人員說明了對氦在納米復合固體材料中的行為進行測試的方法，這些材料使用金屬層壓制而成，研究人員發(fā)現(xiàn)，氦氣在這些納米復合固體材料中不會像在傳統(tǒng)材料中那樣形成氣泡，相反地是形成了長長的、像靜脈那樣的隧道。
Demkowicz.表示，“我們被這種現(xiàn)象驚到了，實際上向這些納米復合固體材料中充入越來越多的氦氣，并不會對材料產(chǎn)生破壞性，而是這些‘靜脈’開始相互連接，最后形成一種類似血管的系統(tǒng)。”
確保可再生能源的未來
作為全球應對氣候變化工作的一部分，可再生能源越來越受歡迎，盡管目前太陽能和風能是最受歡迎的可再生能源，但是世界各國也重新對核能感興趣，尤其是對更為先進的核能形式——裂變?nèi)埯}反應堆和聚變堆等。
對于后者，計劃在2030年前開發(fā)一個聚變反應原型堆，一些研究機構正在尋找可以穩(wěn)定聚變反應的方法。一些研究者在探索使用非氫等離子體的方法，另外一些研究者則專注于研究改進聚變反應堆的方法，而最近這項新研究發(fā)現(xiàn)可能會對此有所幫助。
圖片來源：德克薩斯農(nóng)工大學
按照Demkowicz的說法，該發(fā)現(xiàn)最直接的應用是開發(fā)聚變反應堆建造用材料，該材料旨在讓氦氣“流出”反應堆，而不是讓其留在反應堆內(nèi)部，形成的靜脈狀隧道可以作為氦氣逸出的通道，不過Demkowicz認為這僅僅是研究的開始。
“我認為這種內(nèi)部形成類似血管網(wǎng)絡的固體應用前景應該更廣，想象還有什么可以使用這種網(wǎng)絡進行傳輸呢？熱能、電，甚至是可幫助材料本體自我修復的化學物質。”MichaelDemkowicz最后表示。
原標題:耐氦新材料可能迎來聚變時代
責任編輯：lixin
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