これらのタイルは金属のスポンジのように、液体リチウムを吸収し、その表面に均等に分配します。液体金属が形成する保護バリアは、基盤の炉構造を損傷から守ります。 研究者たちはプレスリリースで次のように指摘しました。「しかし、このプロセスはタングステンが他の材料、例えば炭素、酸素、または窒素に汚染されることもあります。」液体リチウムにさらされると、炭素と酸素は反応して固体を形成し、タングステンの孔を塞ぎ、リチウムの正常な流れを妨げる可能性があります。タイルを清掃するプロセスは、取り付け前には効果的ではありませんでした。組み立ての過程で、清掃された金属が通常の空気に触れると、新しい酸素と二酸化炭素を吸収してしまいます。
この問題を解決するために、プリンストンプラズマ物理学研究所、プリンストン大学、およびペンシルベニア州立大学の共同チームは、タイルを炉内部に密封した後に清掃を行う方法を見つけました。研究者たちは汚染されたタングステンのサンプルをリチウムトカマク実験室-Beta（LTX-β）チャンバーに入れました。空気を抜いて真空を作った後、低温のネオンプラズマでチャンバーを満たし、タイルを800度（1472華氏度）に加熱しました。ネオンを選んだ理由は、その重イオンがミニボウリングの玉のように振る舞うからです。これらの帯電粒子がタングステンに衝突すると、束縛された炭素や酸素原子が物理的に叩き出されます。
同時に、高温もより深い層の不純物が表面に拡散するのを促進し、プラズマがそれを除去できるようにします。
新技術が核融合炉の清掃効率を大幅に向上させる
プレスリリースは次のように補足しています。「熱とプラズマの組み合わせは、効果的な清掃処理であることが証明されており、単独でプラズマを使用するよりも著しく効果的です。」処理前は、表面が深刻に汚染されていたため、タングステンの純金属の割合はゼロでした。ネオンプラズマと熱処理を経た後、表面の純金属タングステンの割合は87%に上昇しました。物理的変化は肉眼で確認でき、サンプルは暗灰色から明るい金属銀色に変わりました。「最初は、サンプルに材料が堆積したと思い、これは悪い結果になるだろうと考えました」と、この研究を主導したCamila López Pérezはまとめました。
「しかし、分析の結果はそうではありませんでした。それは非常に効果的に清掃されたに過ぎず、私は驚きと興奮を感じました。」専門の診断プローブがこのプロセスが金属内部の通路を成功裏に清掃したことを確認しました。清掃プロセスは完全に真空容器内で行われるため、炉のオペレーターは現在、空気にさらされることなく液体金属の壁を準備でき、重要な流体通路を開放したまま操作を行うことができます。
科学者たちは、核融合炉の内部を開けずに壁を清掃できる新技術を開発しました。この方法は、ネオンプラズマと非常に高温を組み合わせて不要な汚染物質を除去します。この研究は『核材料とエネルギー』誌に発表されており、この進展は商業的な融合エネルギーの発展における主要な障害を取り除く可能性があります。融合炉の内部では、内部の装甲は太陽の中心よりも高い温度に耐えなければなりません。標準の固体金属は、これらの極端な条件下でしばしば失敗します。この問題を解決するために、エンジニアたちは多孔質タングステンで作られた壁タイルを使用しました。
これらのタイルは金属のスポンジのように、液体リチウムを吸収し、その表面に均等に分配します。液体金属が形成する保護バリアは、基盤の炉構造を損傷から守ります。 研究者たちはプレスリリースで次のように指摘しました。「しかし、このプロセスはタングステンが他の材料、例えば炭素、酸素、または窒素に汚染されることもあります。」液体リチウムにさらされると、炭素と酸素は反応して固体を形成し、タングステンの孔を塞ぎ、リチウムの正常な流れを妨げる可能性があります。タイルを清掃するプロセスは、取り付け前には効果的ではありませんでした。組み立ての過程で、清掃された金属が通常の空気に触れると、新しい酸素と二酸化炭素を吸収してしまいます。
この問題を解決するために、プリンストンプラズマ物理学研究所、プリンストン大学、およびペンシルベニア州立大学の共同チームは、タイルを炉内部に密封した後に清掃を行う方法を見つけました。研究者たちは汚染されたタングステンのサンプルをリチウムトカマク実験室-Beta（LTX-β）チャンバーに入れました。空気を抜いて真空を作った後、低温のネオンプラズマでチャンバーを満たし、タイルを800度（1472華氏度）に加熱しました。ネオンを選んだ理由は、その重イオンがミニボウリングの玉のように振る舞うからです。これらの帯電粒子がタングステンに衝突すると、束縛された炭素や酸素原子が物理的に叩き出されます。
同時に、高温もより深い層の不純物が表面に拡散するのを促進し、プラズマがそれを除去できるようにします。
新技術が核融合炉の清掃効率を大幅に向上させる
プレスリリースは次のように補足しています。「熱とプラズマの組み合わせは、効果的な清掃処理であることが証明されており、単独でプラズマを使用するよりも著しく効果的です。」処理前は、表面が深刻に汚染されていたため、タングステンの純金属の割合はゼロでした。ネオンプラズマと熱処理を経た後、表面の純金属タングステンの割合は87%に上昇しました。物理的変化は肉眼で確認でき、サンプルは暗灰色から明るい金属銀色に変わりました。「最初は、サンプルに材料が堆積したと思い、これは悪い結果になるだろうと考えました」と、この研究を主導したCamila López Pérezはまとめました。
「しかし、分析の結果はそうではありませんでした。それは非常に効果的に清掃されたに過ぎず、私は驚きと興奮を感じました。」専門の診断プローブがこのプロセスが金属内部の通路を成功裏に清掃したことを確認しました。清掃プロセスは完全に真空容器内で行われるため、炉のオペレーターは現在、空気にさらされることなく液体金属の壁を準備でき、重要な流体通路を開放したまま操作を行うことができます。
科学者たちは、核融合炉の内部を開けずに壁を清掃できる新技術を開発しました。この方法は、ネオンプラズマと非常に高温を組み合わせて不要な汚染物質を除去します。この研究は『核材料とエネルギー』誌に発表されており、この進展は商業的な融合エネルギーの発展における主要な障害を取り除く可能性があります。融合炉の内部では、内部の装甲は太陽の中心よりも高い温度に耐えなければなりません。標準の固体金属は、これらの極端な条件下でしばしば失敗します。この問題を解決するために、エンジニアたちは多孔質タングステンで作られた壁タイルを使用しました。
これらのタイルは金属のスポンジのように、液体リチウムを吸収し、その表面に均等に分配します。液体金属が形成する保護バリアは、基盤の炉構造を損傷から守ります。 研究者たちはプレスリリースで次のように指摘しました。「しかし、このプロセスはタングステンが他の材料、例えば炭素、酸素、または窒素に汚染されることもあります。」液体リチウムにさらされると、炭素と酸素は反応して固体を形成し、タングステンの孔を塞ぎ、リチウムの正常な流れを妨げる可能性があります。タイルを清掃するプロセスは、取り付け前には効果的ではありませんでした。組み立ての過程で、清掃された金属が通常の空気に触れると、新しい酸素と二酸化炭素を吸収してしまいます。
この問題を解決するために、プリンストンプラズマ物理学研究所、プリンストン大学、およびペンシルベニア州立大学の共同チームは、タイルを炉内部に密封した後に清掃を行う方法を見つけました。研究者たちは汚染されたタングステンのサンプルをリチウムトカマク実験室-Beta（LTX-β）チャンバーに入れました。空気を抜いて真空を作った後、低温のネオンプラズマでチャンバーを満たし、タイルを800度（1472華氏度）に加熱しました。ネオンを選んだ理由は、その重イオンがミニボウリングの玉のように振る舞うからです。これらの帯電粒子がタングステンに衝突すると、束縛された炭素や酸素原子が物理的に叩き出されます。
同時に、高温もより深い層の不純物が表面に拡散するのを促進し、プラズマがそれを除去できるようにします。
新技術が核融合炉の清掃効率を大幅に向上させる
プレスリリースは次のように補足しています。「熱とプラズマの組み合わせは、効果的な清掃処理であることが証明されており、単独でプラズマを使用するよりも著しく効果的です。」処理前は、表面が深刻に汚染されていたため、タングステンの純金属の割合はゼロでした。ネオンプラズマと熱処理を経た後、表面の純金属タングステンの割合は87%に上昇しました。物理的変化は肉眼で確認でき、サンプルは暗灰色から明るい金属銀色に変わりました。「最初は、サンプルに材料が堆積したと思い、これは悪い結果になるだろうと考えました」と、この研究を主導したCamila López Pérezはまとめました。
「しかし、分析の結果はそうではありませんでした。それは非常に効果的に清掃されたに過ぎず、私は驚きと興奮を感じました。」専門の診断プローブがこのプロセスが金属内部の通路を成功裏に清掃したことを確認しました。清掃プロセスは完全に真空容器内で行われるため、炉のオペレーターは現在、空気にさらされることなく液体金属の壁を準備でき、重要な流体通路を開放したまま操作を行うことができます。