Вчені знайшли революційне рішення для створення компактних ядерних реакторів

Команда інженерів зі США знайшла можливість зменшити розміри робочих зон термоядерних реакторів. Дослідники застосували особливе напилення для внутрішніх стінок камер реактора, яке не лише краще відводило тепло, а й також зв’язувало нейтральні атоми водню у плазмі - джерело зниження потужності плазмового шнура і шлях до передчасного припинення реакції. На думку вчених, таке рішення дасть змогу створювати більш компактні камери термоядерного синтезу, які буде простіше експлуатувати та ремонтувати.

Вчені з Університету штату Вісконсин застосували процес металізації нержавіючої сталі шаром танталу, матеріалу з надзвичайно високою температурою плавлення 3017 °C. Як повідомляє EurekAlert, випробування у середовищі, що відповідає умовам термоядерного реактора, показали хороший результат. Ба більше, вчені виявили, що новий матеріал відмінно вловлює водень.

«Ми виявили, що танталове покриття, нанесене холодним розпиленням, абсорбує більше водню, ніж об'ємний тантал завдяки унікальній структурі цього покриття», — розповів професор Кумар Шрідхаран, керівник наукової групи, яка впроваджує цю технологію в атомну енергетику. — «Простота процесу холодного розпилення робить її дуже практичною у застосуванні».

Випробування нового матеріалу у дослідних реакторах у Франції та Німеччині показали, що при нагріванні до високих температур спійманий водень виділяється без зміни покриття, а отже — стінки камери з танталовим напиленням можна використовувати знову.

Вчені пояснюють: матеріал працює як свого роду губка — вбираючи й віддаючи атоми нейтрального водню. Інша серйозна перевага методу холодного розпилення полягає у тому, що за необхідності реактор можна лагодити на місці простим нанесенням нового шару танталу. Не потрібно повністю розбирати камеру для заміни окремих стінок, як зараз.

Надалі інженери збираються провести ретельні випробування покриття в новому експериментальному реакторі, який будується у штаті Вісконсин.