Phòng thí nghiệm Mỹ thử nghiệm vật liệu nhiệt hạch cho 'chăn' lò phản ứng hạt nhân mạnh

Các nhà nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge (ORNL) đã tập trung nghiên cứu vật liệu hạt nhân của họ vào một tòa nhà Năng lực Nghiên cứu Chuyển giao mới nhằm tập trung phát triển vật liệu cho lớp chăn của lò phản ứng nhiệt hạch. Những lớp chăn này, là thành phần quan trọng trong các thiết bị nhiệt hạch giữ từ trường như tokamak và stellarator, phải chịu được môi trường khắc nghiệt do muối nóng chảy và kim loại lỏng được sử dụng làm chất lỏng truyền nhiệt tạo ra. Mặc dù các chất lỏng này cho phép nhiệt độ hoạt động cao ở áp suất thấp, chúng cũng gây ra ăn mòn và suy giảm vật liệu, tạo ra những thách thức đáng kể. Nhóm Khoa học và Công nghệ Ăn mòn của ORNL đang nghiên cứu cách các vật liệu cấu trúc phản ứng với những điều kiện này, bao gồm các tác động của bức xạ neutron, ứng suất cơ học và những thay đổi ở cấp độ nguyên tử có thể dẫn đến sự giòn và nứt. Lớp chăn nhiệt hạch phục vụ nhiều mục đích: hấp thụ nhiệt và năng lượng neutron để tạo ra điện và sản xuất nhiên liệu tại chỗ. Mặc dù nghiên cứu nhiệt hạch truyền thống tập trung vào việc duy trì plasma, nhưng các tương tác vật liệu phức tạp của lớp chăn đòi hỏi phải có nghiên cứu chuyên sâu, đặc biệt liên quan đến việc sử dụng muối nóng chảy. ORNL tận dụng nhiều thập kỷ kinh nghiệm từ các dự án trước đây như Molten Salt