俄羅斯科學(xué)院 AN Frumkin 物理化學(xué)與電化學(xué)研究所 (IPCE-RAS) 和國家核研究大學(xué) (NRNU) MEPhI [莫斯科工程與物理研究所] 的研究人員開發(fā)了一種保護(hù)聚變反應(yīng)堆壁的技術(shù)油狂。
在托卡馬克中,等離子體被磁場固定在適當(dāng)?shù)奈恢帽卫常入x子體流仍然可能與反應(yīng)堆壁接觸,造成損壞敢订。因此,加熱的壁材料被噴涂有保護(hù)涂層重抖,但這可能作為雜質(zhì)進(jìn)入等離子體圆存。因此,等離子體冷卻,這會(huì)干擾核聚變夫植。
“汗墻”概念涉及用液態(tài)鋰從中流出的通道網(wǎng)絡(luò)覆蓋反應(yīng)器內(nèi)部。這種輕元素的原子核很難冷卻等離子體油讯。“汗水”壁的材料必須耐火且導(dǎo)熱详民,并且不得與液態(tài)鋰發(fā)生化學(xué)作用陌兑。
“面向等離子體元件的材料選擇仍然是一個(gè)科學(xué)爭論的問題却师。目前正在對(duì)各種材料及其共軛方法以及保護(hù)涂層進(jìn)行測試素司。”IPCE-RAS 難熔化合物異相合成實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人 Vladimir Dushik 說道程押。
因此押逾,俄羅斯兩家研究所的科學(xué)家提出使用化學(xué)氣相沉積方法來結(jié)合鎢和銅兩種金屬的特性果派。
Dushik 解釋道:“鎢的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都創(chuàng)下了歷史新高,可以承受高熱負(fù)荷蟀披,而且不會(huì)與液態(tài)鋰發(fā)生作用。解決方案是在銅基板上沉積 30 微米的鎢層堤网。該層將承受等離子體和化學(xué)活性鋰的主要攻擊巫碍。”
根據(jù) Dushik 的說法,從氣相獲得的涂層具有低孔隙率贫肌,這可以防止銅基材與液態(tài)鋰的相互作用禀舰。它們還具有高純度,可以防止托卡馬克工作空間受到污染怔匣。
杜什克指出:"模型銅基板上的一批試驗(yàn)涂層已在 NRNU MEPhI 和電物理設(shè)備研究所進(jìn)行了一系列測試握联。對(duì)真空中的鋰浸潤性和鋰流動(dòng)性、散熱均勻性和熱循環(huán)的測試表明劫狠,盡管鎢和銅的熱膨脹系數(shù)不同拴疤,而且厚度較低,但鎢涂層仍保持了其耐久性独泞、完整性和保護(hù)特性呐矾。”