美国研究人员取得对钨的新研究释放改进聚变材料的潜力

15 03月 2024

2024-03-15 10:26

在追求清洁和取之不尽用之不竭的能源方面，核聚变是一个充满希望的前沿领域。但在聚变反应堆中，科学家们试图通过将原子融合在一起来产生能量，模仿太阳的发电过程，但这样金属会变得非常烫。为了克服这个问题，研究人员一直在深入研究热管理科学，重点研究一种称为钨的特殊金属。

据外媒报道，基于有关钨导热能力的新发现，由美国能源部SLAC国家加速器实验室（SLAC National Accelerator Laboratory）科学家领导的新研究强调了钨显著改进聚变反应堆技术的潜力。这一进步可以加速更高效、更有弹性的聚变反应堆材料的开发。相关研究结果发表于期刊《Science Advances》。

图片来源：期刊《Science Advances》

SLAC高能量密度部门主任、合作者Siegfried Glenzer表示：“令我们兴奋的是，我们的发现有可能影响聚变和其他能源应用的人造材料的设计。我们的工作展示了在原子尺度上探测材料的能力，为进一步的研究和开发提供了有价值的数据。”

在压力下保持冷静

钨不仅仅是金属，且可以承受令人难以置信的高温，并且不会像其他金属那样因热浪而变形或削弱。这使得它在快速有效地传导热量方面特别有效，这正是聚变反应堆超热条件下所需要的。钨及其合金的快速热负载也存在于许多航空航天应用中，例如火箭发动机喷嘴、隔热罩和涡轮叶片涂层。

了解钨如何与热量一起工作，为如何为聚变反应堆制造新材料提供了线索，这些新材料在压力下保持冷却效果更好。在这项新研究中，科学家们开发出一种新方法来仔细研究钨如何在原子水平上控制热量。