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耐氦新材料可能迎来聚变时代

2017-12-14 17:12:01 来源:核能研究展望NPRV 　 点击量： 评论 (0)
【导言】工程师和研究人员进行合作，找到一种防止氦削弱聚变反应堆的方法，氦是一种聚变反应副产物。秘诀在于使用一种纳米复合材料固体来建造聚变反应堆，这种固体材料可以为堆中的氦提供逸出的通道。工程师和研
【导言】工程师和研究人员进行合作，找到一种防止氦削弱聚变反应堆的方法，氦是一种聚变反应副产物。秘诀在于使用一种纳米复合材料固体来建造聚变反应堆，这种固体材料可以为堆中的氦提供逸出的通道。
 
工程师和研究人员进行合作，找到一种防止氦削弱聚变反应堆的方法，氦是一种聚变反应副产物。秘诀在于使用一种纳米复合材料固体来建造聚变反应堆，这种固体材料可以为堆中的氦提供逸出的通道。
 
氦的管理
 
德克萨斯农工大学（TexasA&MUniversity）的研究人员和新墨西哥州洛斯˙阿拉莫斯国家实验室研究团队合作，对一种用于制造聚变反应堆的材料的新方法进行了测试，发现该方法可以消除一个利用聚变能路途上的障碍。
 
如同很多人认为的那样，太阳内部发生的过程——聚变反应，核能的“圣杯”，聚变能是核裂变能的四倍，尽管聚变能有着美好的未来，不过研究人员尚未找到稳定利用聚变能这种可再生能源的方法。
 
发生聚变反应的反应堆处于高温高压条件下是一个原因，聚变反应即氢原子融合产生的产物氦，还会向反应堆材料中鼓泡从而削弱反应堆材料。
 
“从字面上理解，这些氦气泡会永久的停留在金属固体中，而且随着越来越多氦气的聚集，这些气泡会连成一片最终摧毁整个（反应堆）材料体。”德克萨斯农工大学材料科学与工程系副教授MichaelDemkowicz在一篇新闻稿中表示。
 
在《科学进展》期刊发表的一篇报道中，研究人员说明了对氦在纳米复合固体材料中的行为进行测试的方法，这些材料使用金属层压制而成，研究人员发现，氦气在这些纳米复合固体材料中不会像在传统材料中那样形成气泡，相反地是形成了长长的、像静脉那样的隧道。
 
Demkowicz.表示，“我们被这种现象惊到了，实际上向这些纳米复合固体材料中充入越来越多的氦气，并不会对材料产生破坏性，而是这些‘静脉’开始相互连接，最后形成一种类似血管的系统。”
 
确保可再生能源的未来
 
作为全球应对气候变化工作的一部分，可再生能源越来越受欢迎，尽管目前太阳能和风能是最受欢迎的可再生能源，但是世界各国也重新对核能感兴趣，尤其是对更为先进的核能形式——裂变熔盐反应堆和聚变堆等。
 
对于后者，计划在2030年前开发一个聚变反应原型堆，一些研究机构正在寻找可以稳定聚变反应的方法。一些研究者在探索使用非氢等离子体的方法，另外一些研究者则专注于研究改进聚变反应堆的方法，而最近这项新研究发现可能会对此有所帮助。
 
 
图片来源：德克萨斯农工大学
 
按照Demkowicz的说法，该发现最直接的应用是开发聚变反应堆建造用材料，该材料旨在让氦气“流出”反应堆，而不是让其留在反应堆内部，形成的静脉状隧道可以作为氦气逸出的通道，不过Demkowicz认为这仅仅是研究的开始。
 
“我认为这种内部形成类似血管网络的固体应用前景应该更广，想象还有什么可以使用这种网络进行传输呢？热能、电，甚至是可帮助材料本体自我修复的化学物质。”MichaelDemkowicz最后表示。
 
原标题:耐氦新材料可能迎来聚变时代
 
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责任编辑：lixin

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