我们现在离无碳聚变发电又近了一步

对于所谓的“贵族”气体，氦气一直是使聚变能实用化的最大障碍之一。氦已经腐蚀了曾经用来制造反应室的每一种材料——或者直到最近发现仍然受到氦腐蚀的纳米复合材料，但它似乎很好地引导了损坏，以至于聚变能可能是更接近成为一种实用的能源选择。

恒星本质上是聚变反应堆。在恒星内部，成对的质子碰撞在一起并融合成氘（氢的两种形式之一）。当它们融合时，它们会发射一个正电子和一个中微子。正电子遇到电子，两者相互湮灭，产生伽马射线，这是太阳光的最终来源。同时，杂散的质子与氘原子碰撞，形成氦（He）。

氦与其他稀有气体一样，是无色、无味和惰性的。它没有毒性，也不是温室气体。这通常会使它成为一种完全无害的副产品。但氦气也非常轻，正因为如此，它往往会潜入并穿过大多数其他材料。这对恒星没有任何影响，但当科学家在反应堆内进行聚变时，这是一个重大问题。

在聚变反应堆中，氦气泡进入安全壳壁，积聚成气泡，最终从材料中渗出，最终在外壁上产生水泡，通常会破坏材料的结构完整性。研究人员将核聚变系统中的影响描述为“毁灭性的”。

洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员尝试了不同的处理技术，试图找到一些可能不受氦腐蚀的材料组合。基于之前实验中不同材料的反应，研究人员决定尝试一种钒铜钒夹层纳米层。他们对可能发生的事情有一些期望，但对结果感到惊讶。

研究人员在他们的论文中报告说：“与其在保持等轴状态的同时不断膨胀，［氦］ 沉淀物被限制在纳米层内，自发地聚结成细长的、充满 He 的通道。 ” （顺便说一句，我们不得不承认我们必须查找“等轴”。这意味着在所有方向上具有大致相等的尺寸。不客气。）

事实证明，氦气自然地钻出最终成为通风口的结构化通道。就这样，腐蚀仍然发生，但以一种出乎意料的可控方式阻止了进一步的腐蚀。研究人员自豪地宣布，这是一种新的氦沉淀物。

研究人员解释说，这种行为“是由于金属层内的沉淀物的限制，以及与该层结合的异相界面上界面能的不均匀、位置相关的分布。”

实际上，它表明有可能最终建造不会快速分解的聚变发电机。

你知道氦是唯一不能通过降低温度来固化的液体，对吧？

审核编辑：彭静

能源实用腐蚀选择

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