Ученые из UW–Madison смогли уменьшить размеры термоядерных реакторов, используя специальное покрытие для внутренних стенок камеры, передает портал Качественный Казахстан.

Это покрытие, сделанное из тантала, не только лучше охлаждало стенки, но и улавливало нейтральные атомы водорода в плазме, которые мешали поддержанию высокой температуры и эффективности реакции.

«Нейтральные частицы водорода снижают мощность плазмы и усложняют задачу создания маленького и эффективного термоядерного реактора», — говорит Николай Яловега, научный сотрудник по ядерной инженерии и инженерной физике в UW–Madison.

Команда Яловеги применила холодное напыление тантала на поверхность нержавеющей стали. Частицы тантала распылялись и прилипали к стенке в виде блинчиков. Между ними оставались границы, которые легко захватывали нейтральный водород, когда он вылетал из плазмы.

Преимущество такого покрытия в том, что оно легко восстанавливается. Достаточно нагреть стенку до высокой температуры, чтобы высвободить водород, и стенка снова готова к работе в реакторе. Это снижает затраты и упрощает ремонт термоядерных реакторов. Кроме того, технология напыления достаточно проста и позволяет ремонтировать стенки на месте.

«Мы создали композит из тантала с уникальными свойствами, такими как регулируемое взаимодействие с водородом, эрозионная устойчивость и упругость материала. Это прорыв в развитии плазменных и термоядерных устройств, — говорит соавтор работы Оливер Шмитц. — Мы также хотим попробовать другие тугоплавкие металлы для улучшения композитных материалов для ядерного применения».

Исследователи проверили свое покрытие на университетской установке WHAM, которая также служит прототипом для проектирования термоядерной электростанции, над которой работает компания Realta Fusion, основанная выпускниками университета.

Источник: New Atlas