Nový objav by mohol vyriešiť kľúčový problém fúznych reaktorov
Nedávny prielom v oblasti fúznych reaktorov by mohol prekonať hlavnú prekážku, ktorá bráni vedcom v dosiahnutí ich cieľa, ktorým je zabezpečenie ekologickej energie pre domácnosti a priemysel. Výzva spočíva vo vývoji odolných materiálov, ktoré dokážu odolať extrémnym podmienkam vo vnútri fúznych reaktorov, ako sú tokamaky. Výskumníci z MIT Energy Initiative (MITEI) pracujú na vytvorení exotických materiálov, ktoré sú schopné udržať superhorúcu plazmu a vyrábať elektrickú energiu.
V štúdii uverejnenej v časopise Acta Materiala Ju Li z MIT a jeho kolegovia skúmali spôsoby, ako navrhnúť materiál, ktorý by dokázal udržať chladiacu kvapalinu a plazmu oddelené a zároveň by umožnil prechod vysokoenergetických neutrónov. Problém nastáva, keď tieto neutróny reagujú s materiálom a vytvárajú atómy hélia, ktoré môžu poškodiť nádobu reaktora.
Na vyriešenie tohto problému Liov tím identifikoval kremičitan železa ako sľubného kandidáta, ktorý dokáže priťahovať atómy hélia mimo zraniteľných oblastí, známych ako „hranice zŕn“, čo sú defekty v kryštalickej štruktúre kovu, kde sa časom môžu vytvoriť trhliny. Rovnomerným rozptýlením keramickej fázy v kove môže materiál chrániť tieto kritické oblasti. Testovanie ukázalo, že na zabránenie katastrofickým poruchám je potrebný len malý objem kremičitanu železa, čo z neho robí nákladovo efektívne riešenie.
Okrem toho výskumníci založili startup na 3D tlač týchto konštrukčných materiálov pre praktické aplikácie. Hoci pri dosahovaní jadrovej fúzie pretrvávajú problémy, tento výskum na MIT predstavuje významný krok vpred pri riešení kľúčových ťažkostí, ktoré bránili pokroku v tejto oblasti. Vývojom inovatívnych materiálov, ako je kremičitan železa, sa vedci približujú k využitiu potenciálu energie jadrovej syntézy ako udržateľného zdroja energie v budúcnosti.
Zdroj: popularmechanics.com.
Zdroj Foto: depositphotos.com.
