《国际研究揭示锂涂层对聚变燃料滞留影响机制》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2025-08-08
  • 由美国普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)主导的国际研究团队在《核材料与能源》发表最新成果,系统分析了托卡马克装置中锂涂层对聚变燃料滞留的影响。这项涉及九家科研机构的合作研究发现,燃料滞留主要源于锂与燃料的共沉积过程。

    研究通过对比两种锂应用方式发现,等离子体运行期间注入锂粉比预先涂覆锂层更能促进燃料滞留。PPPL研究员Florian Effenberg指出:"锂材料能提升等离子体稳定性,但需优化使用方式以减少燃料损失。"实验采用DIII-D托卡马克装置,使用氘作为氚的替代物进行测试。

    荷兰DIFFER博士生Maria Morbey表示:"下一步将研究液态锂状态下的燃料滞留特性,这更接近未来聚变电厂的实际运行条件。"该研究为设计更高效的燃料回收系统提供了重要依据,对实现可持续聚变能源具有重要意义。

  • 原文来源:https://www.wedoany.com/innovation/19487.html
相关报告
  • 《显微技术揭示了涂层干燥时纳米尺度的细节》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2020-07-13
    • 沉闷。缓慢。不变的。就像看着油漆变干一样。 但仔细看看这些颜料——一直到纳米级——会发现比你想象的要多得多。 利哈伊大学P.C.罗辛工程与应用科学学院吉尔克里斯特实验室的研究人员正在观察涂层在以突破性的微尺度精度干燥时的演变过程。他们的研究结果最近发表在《科学报告》上。 薄膜涂层做的不仅仅是使墙壁整洁。例如,它们可以用作可食用薄膜中的制药设备,类似于用于输送用于对抗阿片类药物流行的药物。这些涂层的干燥方式会改变其性质,这对用于药物传递的薄膜尤其重要。 在他们的论文《干燥胶体和聚合物涂层中的化学与机械微观结构演变》中,里海大学的研究人员观察了当粒子相互作用被调整时,它们是如何在干燥过程中重新排列自己的。这些粒子表现为药物传递膜中活性药物成分的替代品。 研究生Titiporn Kaewpetch使用高速共聚焦激光扫描显微镜直接观察这些薄膜内部,并拍摄成千上万的图像,这些图像提供了纳米级的细节,以了解颗粒在干燥过程中是如何流动和聚集的。每一部电影的十亿字节的数据都被渲染出来,以显示它们的三维结构,并提供类似于模拟的细节,否则隐藏的内部过程就会发生。 研究人员发现,当颗粒相互吸引时,它们会形成一个支架,由于顶部界面的运动,在干燥过程中会发生扣扣和断裂。化学和生物分子工程系的教授James Gilchrist说:“在干燥过程中,吸引粒子在每个点上的微观结构与薄膜的演化历史有关。”他们对微观结构演变的三维分析显示,与那些颗粒是排斥性的相比,这一过程在整个干燥过程中有明显的特征。 “在真实的给药系统中,有许多成分相互作用,在干燥过程中不断改变浓度和相互作用,”吉尔克里斯特说。“通过将这个过程简化为基本成分,我们可以看到这些相互作用的发生。这可能会给这些电影的制作带来新的见解。”
  • 《【Science】超快光学技术揭示液体双电层形成机制》

    • 来源专题:新能源汽车
    • 编译者:王晓丽
    • 发布时间:2025-04-27
    • ?研究机构?:马克斯·普朗克学会、马克斯·普朗克聚合物研究所(MPI-P)、维也纳大学 ?研究人员?:Mischa Bonn、Alessandro Greco等 ?研究内容与成果?: 研究团队开发了一种基于超快激光的光学技术,首次直接观测液体中双电层(EDL)的纳米级动态形成过程。双电层是界面(如电池电极、生物细胞膜)附近正负电荷分离的关键结构,其形成速度直接影响储能设备充放电效率。 实验中,团队通过向水中添加酸生成H?O?离子,利用强红外激光脉冲加热界面并扰动双电层,随后通过延迟激光脉冲探测反射光信号,量化离子重新平衡的动力学。结合分子动力学模拟发现,?即使在高浓度离子条件下,双电层形成仍由电场主导?,且与经典理论预测高度吻合。 ?创新与意义?: 突破传统电子测量技术的时间分辨率限制(亚皮秒级),首次揭示双电层形成的超快机制;验证现有理论模型在复杂体系(如生物膜、高浓度电解液)中的普适性;为优化储能设备(如超级电容器、锂离子电池)和生物能量转换系统提供新思路。该成果解决了长期困扰学界的高浓度离子体系双电层动力学争议,证明简单物理模型可描述复杂界面过程,为跨尺度界面研究开辟新途径。 原文链接:Alessandro Greco et al, Ultrafast aqueous electric double layer dynamics, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adu5781