Ученые устранили еще одно препятствие на пути к использованию энергии термоядерного синтеза.
Реакции термоядерного синтеза являются тем “двигателем”, который приводит в действие наше Солнце. И если люди научатся использовать термоядерный синтез на Земле, то у них появится практически неисчерпаемый источник экологически чистой энергии. Ученые и инженеры работают над созданием реакторов термоядерного синтеза уже много лет, решая, одну за другой, массу имеющихся в этом деле проблем. И недавно ученым из Национальной лаборатории Лос-Аламоса, Массачусетского технологического института и Техасского университета A&M удалось найти решение проблемы, связанной с гелием.
Гелий, являющийся продуктом реакций термоядерного синтеза, за счет своей летучести проникает внутрь металла, из которого изготовлены элементы конструкции камеры реактора. Через некоторое время количество гелия в металле увеличивается, и образуются гелиевые пузыри, которые ослабляют механическую прочность металла и большое количество которых может привести к нарушению целостности конструкции.
Решением проблемы, связанной с гелием, является специальный нанокомпозитный материал, стоящий из нескольких тонких металлических слоев. При накоплении гелия в таком материале образуются нанопоры, подобные самым тонким сосудам кровеносной системы. Через эту нано-кровеносную систему гелий, который совершенно безопасен для окружающей среды, начинает беспрепятственно просачиваться из камеры реактора наружу. Это препятствует накоплению гелия, образованию пузырей в металле и разрушению металлических деталей камеры реактора.
И в заключение следует заметить, что подобный нанокомпозитный материал может быть использован не только в конструкциях термоядерных реакторов.
“Мы считаем, что сети наноканалов, образующихся внутри материала, можно использовать в самых различных целях” – рассказывает Майкл Демкович (Michael Demkowicz), профессор из Техасского университета A&M, – “По этим наноканалам можно передавать тепло, электричество и даже некоторые химические компоненты, используемые для реализации функции самозаживления материала”.
