Tha tungsten gu sònraichte freagarrach mar stuth airson pàirtean le cuideam mòr den t-soitheach a tha a’ cuairteachadh plasma fusion teth, leis gur e am meatailt leis an ìre leaghaidh as àirde. Is e ana-cothrom, ge-tà, cho breagha ‘s a tha e, a tha fo uallach ga fhàgail cugallach agus buailteach do mhilleadh. Tha stuth toinnte ùr-nodha, nas seasmhaiche a-nis air a leasachadh le Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP) aig Garching. Tha e air a dhèanamh suas de tungsten aon-ghnèitheach le uèirichean tungsten còmhdaichte freumhaichte. Tha sgrùdadh ion-dhèantachd dìreach air freagarrachd bunaiteach an togalaich ùir a shealltainn.

Is e amas an rannsachaidh a chaidh a dhèanamh aig IPP ionad cumhachd a leasachadh a bhios, mar a’ ghrian, a’ faighinn lùth bho bhith a’ ceangal niuclasan atamach. Is e plasma hydrogen dùmhlachd ìosal an connadh a thathar a’ cleachdadh. Gus an teine ​​​​fusion a lasadh feumaidh am plasma a bhith air a chuingealachadh ann an raointean magnetach agus air a theasachadh gu teòthachd àrd. Anns a’ chridhe tha 100 millean ceum air a choileanadh. Tha tungsten na mheatailt air leth gealltanach mar stuth airson co-phàirtean a thig gu conaltradh dìreach ris a’ phlasma teth. Tha seo air a dhearbhadh le sgrùdaidhean farsaing aig IPP. Is e duilgheadas nach deach fhuasgladh gu ruige seo, ge-tà, cho breagha sa tha an stuth: bidh Tungsten a’ call cho cruaidh sa tha e fo chumhachan ionad cumhachd. Chan urrainn cuideam ionadail - teannachadh, sìneadh no cuideam - a bhith air a chuir às leis an stuth beagan a’ toirt seachad. Cruth sgàinidhean an àite sin: Mar sin bidh co-phàirtean a’ dèiligeadh gu math mothachail ri cus luchdachadh ionadail.

Sin as coireach gun robh IPP a’ coimhead airson structaran a bha comasach air teannachadh ionadail a sgaoileadh. Bidh ceirmeag ath-neartachadh fiber mar mhodalan: Mar eisimpleir, tha carbide sileacain brisg air a dhèanamh còig tursan nas cruaidhe nuair a thèid a dhaingneachadh le snàithleach silicon carbide. Às deidh beagan sgrùdaidhean tòiseachaidh bha an neach-saidheans IPP Johann Riesch gu bhith a’ sgrùdadh an urrainn làimhseachadh coltach ris obrachadh le meatailt tungstain.

B’ e a’ chiad cheum stuth ùr a dhèanamh. Dh'fheumadh matrix tungsten a bhith air a dhaingneachadh le snàithleach fada còmhdaichte le uèir tungstain eas-chruthach tana mar fhalt. Chaidh na uèirichean, a bhathas an dùil an toiseach mar filamentan aotrom airson bleibean solais, a thoirt seachad le Osram GmbH. Chaidh diofar stuthan airson an còmhdach a sgrùdadh aig IPP, a’ gabhail a-steach erbium oxide. Bha na snàithleanan tungstain làn-chòmhdach an uairsin air an cruinneachadh còmhla, co-shìnte no braid. Gus na beàrnan eadar na uèirichean a lìonadh le tungstain, leasaich Johann Riesch agus a cho-obraichean pròiseas ùr ann an co-bhonn ris a’ chom-pàirtiche gnìomhachais Sasannach Archer Technicoat Ltd. lorgar dòigh socair airson an todhar a dhèanamh: Tha an tungsten air a thasgadh air na uèirichean bho mheasgachadh gaseous le bhith a’ cleachdadh pròiseas ceimigeach aig teòthachd meadhanach. B’ e seo a’ chiad uair a chaidh tungsten neartaichte le tungsten-fibre a thoirt gu buil gu soirbheachail, leis an toradh a bhathas ag iarraidh: Bha cruas briste an t-saimeant ùr air a dhol suas trì uiread mu thràth a thaobh tungstain gun snàithleach às deidh a’ chiad dheuchainnean.

B’ e an dàrna ceum sgrùdadh a dhèanamh air mar a tha seo ag obair: B’ e am bàillidh cinnteach gu bheil an drochaid snàithleach a’ sgàineadh anns a’ mhaitrix agus gun urrainn dhaibh an lùth gnìomhachd ionadail anns an stuth a sgaoileadh. An seo feumaidh an eadar-aghaidh eadar snàithleach agus am matrix tungsten, air an aon làimh, a bhith lag gu leòr gus a thoirt seachad nuair a bhios sgàinidhean ann agus, air an taobh eile, a bhith làidir gu leòr gus an fheachd a chuir eadar na freumhagan agus na matrix. Ann an deuchainnean cromadh dh'fhaodadh seo a bhith air fhaicinn gu dìreach tro microtomography X-ray. Sheall seo gnìomhachd bunaiteach an stuth.

Tha e cinnteach a thaobh cho feumail sa tha an stuth, ge-tà, gu bheil an cruas leasaichte air a chumail suas nuair a thèid a chuir an sàs. Thug Johann Riesch sùil air seo le bhith a’ sgrùdadh shampaill a bha air am beò-ghlacadh le làimhseachadh teirmeach roimhe. Nuair a chaidh na sampallan a chuir fo rèididheachd synchrotron no a chuir fon mhiocroscop dealanach, dhearbh an sìneadh agus an lùbadh cuideachd anns a ’chùis seo na feartan stuthan leasaichte: Ma dh’ fhailicheas am matrix nuair a tha cuideam orra, bidh na snàithleanan comasach air na sgàinidhean a tha a ’tachairt a dhùnadh agus stad a chuir orra.

Mar sin tha na prionnsapalan airson an stuth ùr a thuigsinn agus a thoirt gu buil air an rèiteachadh. Tha sampaill a-nis gu bhith air an toirt a-mach fo chumhachan pròiseas leasaichte agus le eadar-aghaidh làn-leasaichte, is e seo an riatanas airson cinneasachadh mòr. Is dòcha gum bi an stuth ùr inntinneach cuideachd taobh a-muigh raon rannsachadh fusion.