Reaktor fuzyjny z nanokompozytów?

[KopalniaWiedzy.pl 358]

Opanowanie fuzji jądrowej daje nadzieję na stworzenie niewyczerpanego źródła czystej energii. Nic też dziwnego, że naukowcy od dziesięcioleci próbują przeprowadzać fuzję jądrową w kontrolowanych warunkach. Jedną z poważnych przeszkód stojących na drodze ku osiągnięciu tego celu jest trudność w stworzeniu materiału, który przetrwałby warunki fuzji jądrowej, a więc z którego można by zbudować reaktor. Naukowcy z Texas A&M Univeersity właśnie wpadli na trop takiego materiału.

Podczas fuzji jądrowej zachodzącej w Słońcu dochodzi do łączeniu się atomów wodoru w atom helu. Hel jest tutaj produktem ubocznym reakcji i pomimo że sam jest materiałem nieszkodliwym dla środowiska, to niszczy materiały z których można by budować reaktory fuzyjne.

Hel postrzegamy jako pierwiastek, który nie jest szkodliwy. Nie jest on toksyczny, nie jest gazem cieplarnianym, więc fuzja jądrowa jest dzięki niemu atrakcyjna, mówi doktor Michael Demkowicz, profesor z Wydziału Nauk Materiałowych i Inżynierii Texas A&M University. Problem jednak w tym, że hel obecny w ciałach stałych tworzy bąble. Te helowe bąble pozostają w metalu na zawsze, gdyż jest on ciałem stałym. Im więcej helu akumuluje się w ciele stałym, tym bąble stają się większe i niszczą materiał, wyjaśnia Demkowicz.

Uczony wraz z kolegami z Los Alamos National Laboratory badał, jak hel zachowuje się w nanokompozytach ciał stałych, materiałach składających się z cienkich warstw metalu. Okazało się, że nie tworzy on tam bąbli, a długie kanały. To co zobaczyliśmy całkowicie nas zaskoczyło. W miarę dodawania helu do tych nanokompozytów nie dochodziło do  niszczenia materiału, ale do powstawania kanałów, które z czasem łączyły się tworząc struktury przypominające układ krwionośny, mówi Demkowicz.

Odkrycie to może wskazywać drogę ku materiałom odpornym na działanie helu, a więc takim, z których będzie można budować trwałe reaktory fuzyjne. Wykorzystanie tych materiałów w reaktorach to jedynie wierzchołek góry lodowej. Sądzę, że można z nich będzie tworzyć materiały stałe zawierające coś w rodzaju układu krwionośnego. Przez te kanały można by transportować płyny, elektryczność czy związki chemiczne, dzięki którym materiały te będą się samodzielnie naprawiały, mówi Demkowicz.

« powrót do artykułu