Foreksponering af helium hæmmer permeation af brintisotop i vægmaterialer
Figur 1. (a) transiente penetrationskurver og (b) steady-state penetration. Kredit:Wang Lu
Et forskerhold fra Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har for nylig afsløret, at heliumeksponering kan hæmme indtrængning af brintisotoper i vægmaterialer. Deres resultater blev offentliggjort i Nuclear Fusion.
Under samspillet mellem grænseplasmaet i fusionsreaktoren og materialet, vil deuterium og tritium trænge ind i den første væg og trænge ind i kølevæsken indeni, hvilket øger brændstofomkostningerne og sikkerhedsrisikoen for fusionsreaktoren. Samtidig vil heliumpartiklerne, der produceres af deuterium-tritium-fusionsreaktionen, også direkte bombardere materialets overflade, hvilket påvirker deuterium-tritiums permeations- og tilbageholdelsesadfærd i materialet.
I denne undersøgelse fokuserede forskere på virkningen af heliumplasmaeksponering på kandidatvægmaterialer og strukturmaterialer i fusionsreaktorer og undersøgte mekanismen for heliumeksponering for at hæmme indtrængning af brintisotoper i vægmaterialer.
Ifølge forskerne inducerede lavenergi heliumplasmaer forud for eksponering dannelsen af udragende nanostrukturer på overfladen af materialet. Den deuterium plasma-drevne permeationsflux faldt gradvist med stigningen af helium præ-eksponeringsfluens.
Ved at kombinere resultaterne med teoretiske beregninger konkluderede de, at overfladetopografiudviklingen og det overfladenære heliumboblelag havde en dobbelt reduktionseffekt på brintisotoppenetrationen gennem materialet - den udragende overfladestruktur øgede den reflekterede flux af indfaldende ioner og reducerede implantationsflux. Desuden reducerede de overfladenære heliumbobler transportkanalerne for den indadgående diffusion af brintisotopatomer og reducerede yderligere den stabile permeationsflux af brintisotoper.
Baseret på tidligere undersøgelser af brintisotoppermeation af vægmaterialer og strukturelle materialer, realiserer denne undersøgelse kvantitativ analyse af effekten af heliumeksponeringsfluens, som kan give støtte til evaluering af tritiumpermeation i den første væg af fusionsreaktorer.
Overflademorfologier af prøver med forskellig He-plasmaeksponeringsfluens. Kredit:Wang Lu
Forskere opdager mekanismen bag indflydelsen af bestrålingsdefekter på tritiumpermeationsbarrieren
Varme artikler
-
Et hav af roterende elektroner:Opdagelse kan afføde en bølge af nye elektroniske enhederDe blå og røde kegler viser energien og momentum af overfladeelektroner i en 3D topologisk isolator. Spinstrukturen er vist i de blå og røde pile øverst og nederst, henholdsvis. Lys fremmer elektroner -
Denne hvide maling holder overflader køligere end omgivelserne, selv under direkte sollysDette infrarøde billede viser, at P-mønsteret, der er malet med Purdue radiative kølemaling, er meget køligere end baggrunden malet med kommerciel maling. Kredit:Xiangyu Li, Ph.d.-studerende ved Schoo -
Laser af lyd lover at måle ekstremt små fænomenerEn rød laserstråle fra en laser med høj effekt. Kredit:Doug McLean/Shutterstock.com De fleste mennesker kender optiske lasere gennem deres erfaring med laserpointer. Men hvad med en laser lavet af -
Nanodots lavet af fotovoltaisk materiale understøtter bølgeledertilstandeStibnite nanodots, Zhan et al., doi:10.1117/1.AP.2.4.046004. Kredit:SPIE Antimonsulfid, eller stibnit (Sb 2 S 3 ), er blevet undersøgt intensivt i de senere år som et lovende materiale til gif
- Materialeforskere viser måde at lave holdbare kunstige sener fra forbedrede hydrogeler
- Hvordan man identificerer Spider Egg Sacs
- RNA -interferens leveret ved hjælp af Nanopartikler Hits -mål hos mennesker
- Forskere bygger tyndest mulige lysdioder for at være stærkere, mere energieffektiv
- Video:Hvorfor er vestkysten himmelorange?
- Definitionen af kropssystemer