2010年7月29日
研究人员发现机制之间的相互作用的关键热等离子体和表面等离子体在热核聚变反应堆中,面临的工作的一部分,旨在开发涂料可承受反应堆内的艰苦条件。
融合星星和可能导致权力无限的清洁能源的供应。聚变电厂会产生十倍的能量比传统核裂变反应堆,因为海水中的氘燃料,聚变反应堆的燃料供应将几乎是用之不竭的。
普渡大学的研究关注的是“plasma-material接口,一个至关重要的地区的内衬聚变反应堆接触的高温等离子体。核和材料工程师利用纳米技欧洲杯足球竞彩术定义小功能涂层的工作旨在创造新的“plasma-facing”材料宽容的辐射损伤,Jean Paul艾蓝说,核能工程助理教授。
研究关注的是“plasma-material接口”,一个至关重要的地区的内衬聚变反应堆接触的高温等离子体。
一排正在考虑使用锂,这是应用于内部石墨反应堆并扩散到石墨的墙,创造一个全新的物质称为lithiated石墨。lithiated石墨结合氘原子被称为托卡马克聚变反应堆内的燃料。机器的房子一个磁场限制环状氘等离子体的,氢的同位素。
聚变反应时,氘原子反应堆罢工的内墙,要么是“注入”,导致它们绑定lithiated石墨,或返回到核心和回收等离子体。这个过程可以通过这些“调谐”控制保留多少氘燃料的衬垫。
“我们现在有了一个了解lithiated石墨控制氢的回收,”艾蓝说。“这是第一次有人系统地看着lithiated抽水的石墨的化学和物理。我们正在学习,在原子水平,究竟是怎样的注入和命令绑定的氘lithiated石墨。所以我们现在有改进的洞察力如何修复表面的托卡马克装置。”
发现在两个研究论文详细介绍在19等离子表面相互作用,国际会议和另一篇论文将融合面临核科学和技术/等离子体组件会议在8月2 - 6日在洛杉矶加州大学。欧洲杯线上买球
普渡大学正在与普林斯顿大学研究在普林斯顿等离子体物理实验室,负责国家唯一的球形托卡马克反应堆,称为国家球形环实验。机器非常适合材料测试。欧洲杯足球竞彩
找到合适的涂料的一个主要挑战线聚变反应堆,反应堆内的材料变化由于极端条件下,气温达到数百万度。能量导致小微,纳米功能“自组织”lithiated石墨在正常的表面等离子表面相互作用的条件。但表面只有继续这个泵动作几秒钟之前受到伤害引发的极端的内部条件,因此研究人员正在试图提高材料的耐久性,艾蓝说。
“关键是要理解如何利用这些自组织结构和模式提供回收和自我修复,或补充泵条件我们开始,”他说。
艾蓝集团正在普渡Birck纳米技术中心分析瓷砖在普林斯顿等离子体物理研究所托卡马克装置中使用。
普渡大学的研究小组还将学习材料插入托卡马克装置使用一种特殊的“p欧洲杯足球竞彩lasma-materials界面调查。”The materials will then be studied at the Princeton laboratory using a specialized "in situ surface analysis facility laboratory" that will be assembled at Purdue and transported to Princeton later this summer.
“我们会把样品和研究它们,我们能够做的实时表征表面看看会发生什么,”艾蓝说。“我们也要使用计算模型连接的基本物理学会在我们的实验中,我们观察在托卡马克装置。”
分析的数据将被用来验证模型。
这项研究涉及到博士生追逐泰勒和研究生布莱恩·海姆。这个项目是由美国能源部资助通过能源部的聚变能源科学办公室。欧洲杯线上买球
未来的工作将包括研究研究特定的纹理,所扮演的角色的纳米结构形成的托卡马克装置衬里。
的研究论文发表在19国际会议上等离子表面相互作用是由泰勒写的;海姆;奥斯曼El-Atwani,普渡大学材料工程学院的博士生;欧洲杯足球竞彩艾蓝;和他的同事们从普林斯顿等离子体物理实验室:查尔斯·h·斯金纳巷Roquemore和亨利·w·面食。此外,原子论的建模是进行合作追求不绝如缕,橡树岭国家实验室的物理学家。
另纸是由马丁•Nieto-Perez CICATA-IPN科学家在地方,墨西哥,随着泰勒,海姆和艾蓝。泰勒,海姆和El-Atwani艾蓝的学生在他的辐射表面科学与工程实验室。欧洲杯线上买球
本文将在融合核科学和技术/等离子面临组件会议将于8月艾蓝和泰勒。欧洲杯线上买球
来源:http://www.purdue.edu/