Nova tehnologija za zaštitu zidova fuzionih reaktora od oštećenja usled helijuma

Nova tehnologija za zaštitu zidova fuzionih reaktora od oštećenja usled helijuma

Decenijama se nuklearna fuzija posmatra kao krajnji izvor energije koji bi mogao da reši klimatske promene, omogućavajući proizvodnju energije bez ugljenika uz korišćenje deuterijuma iz morske vode. Međutim, uprkos decenijama istraživanja i milijardama dolara uloženih u ovaj projekat, izazovi i dalje postoje.

Jedan od najvećih izazova u izgradnji fuzione elektrane je obezbeđivanje materijala koji može izdržati ekstremne uslove unutar reaktora. Fuzioni reaktori koriste pregrejanu plazmu u vakuumskim posudama, a tokom reakcije, brzi neutronski tok izaziva radijaciona oštećenja i stvaranje helijuma unutar metalnih zidova posuda. Ti atomi helijuma se nakupljaju u granicama zrna metala, stvarajući mehuriće koji mogu prouzrokovati lomljenje posude.

Kako bi rešio ovaj problem, istraživački tim predvođen profesorom Ju Lijem sa MIT-a razvija novu tehnologiju koja bi mogla zaštititi zidove fuzionih reaktora. Njihov pristup uključuje dodavanje nanomaterijala sa niskom energijom ugradnje helijuma u metale koji čine zidove vakuumskih posuda. Ovaj materijal pomaže u disperziji helijumskih atoma, sprečavajući ih da se nakupljaju u granicama zrna i prouzrokuju oštećenja.

Eksperimenti su pokazali da dodavanje gvozdenog silikata u gvožđe može smanjiti formiranje mehurića helijuma u granicama zrna za 50% i smanjiti njihov prečnik za 20%. Tim je već razvio pudere kompatibilne sa komercijalnim 3D štampačima za proizvodnju materijala koji apsorbuju helijum, i na dobrom su putu ka komercijalnoj proizvodnji komponenti za fuzione reaktore.

Ova tehnologija obećava da će značajno produžiti vek trajanja fuzionih reaktora, približavajući svet korak bliže korišćenju energije nuklearne fuzije kao održivog izvora energije.