Ko te reactor hanumi he pounamu autō kei roto he rite tonu nga tukanga ka puta i te ra. Ko te hinu Deuterium me te tritium ka hono ki te hanga kohu katote helium, neutron me te wera. I te wa e wera ana tenei hau wera katote—e kiia ana ko te plasma, ka whakawhitia taua wera ki te wai hei hanga mamaoa hei huri i nga turbine e whakaputa hiko. Ko te plasma tino wera he riri tonu ki te pakitara reactor me te kaitahuri (e tango para i te reactor whakahaere kia wera ai te plasma kia wera ai).

"Kei te ngana matou ki te whakatau i te whanonga taketake o nga rawa e anga ana ki te plasma me te whainga kia pai ake te maarama ki nga tikanga whakaheke kia taea ai e matou te miihini pakari, rauemi hou," e kii ana te kaiputaiao rauemi a Chad Parish o te Tari o te Energy's Oak Ridge National Laboratory. Ko ia te kaituhi matua o te rangahau i roto i te hautakaPūrongo Pūtaiaoi tirotirohia te paheketanga o te tungsten i raro i nga tikanga e pa ana ki te reactor.

Na te mea ko te tungsten te teitei o te whakarewatanga o nga konganuku katoa, he kaitono mo nga taonga e anga ana ki te plasma. Heoi, na tona ngoikoretanga, ka mahia pea te tipu hiko arumoni ki te koranu tungsten, ki te whakahiato ranei. Ahakoa, ko te ako mo te kaha o te puhipuhi ngota kaha ki te tungsten microscopically ka awhina i nga miihini ki te whakapai ake i nga rawa karihi.

"Kei roto i te tipu hiko whakakotahi ko nga miihini taiao tino nanakia kua tonohia ki te hoahoa rauemi mo," ta Parish. "He kino atu i te roto o te miihini jet."

Kei te ako nga Kairangahau i te pahekoheko o te plasma me nga waahanga miihini ki te hanga rauemi he nui ake i te taurite mo enei ahuatanga mahi kino. Ko te pono o nga rawa tetahi take nui mo nga hangarau karihi o naianei me nga hangarau karihi hou e pa ana ki te hanga me nga utu whakahaere o nga tipu hiko. No reira he mea nui ki te miihini i nga rawa mo te uaua i roto i nga waa roa.

Mo te rangahau o naianei, ko nga kairangahau o te Whare Wananga o California, San Diego, i pupuhi i te tungsten me te plasma helium i te iti o te kaha e peehia ana te reactor hanumi i raro i nga tikanga noa. I taua wa, i whakamahia e nga kairangahau o ORNL te Whare Rangahau Ion Multicharged ki te tukituki i te tungsten me nga katote helium kaha-kaha e whai ana i nga ahuatanga onge, penei i te pakaruhanga plasma ka taea te tuku i te nui o te kaha.

Ma te whakamahi i te microscopy irahiko tuku, te tirotiro i te miihini irahiko tuku, te tirotiro i te miihini irahiko me te nanocrystallography irahiko, ka whakaatuhia e nga kaiputaiao te whanaketanga o nga mirumiru i roto i te karaihe tungsten me te ahua me te tipu o nga hanganga e kiia nei ko "tendrils" i raro i nga tikanga iti me te kaha-kaha. I tukuna e ratou nga tauira ki tetahi umanga e kiia nei ko AppFive mo te whakamaarama irahiko o mua, he tikanga whakamaarama irahiko matatau, ki te whakatau i nga tikanga tipu i raro i nga ahuatanga rereke.

I etahi tau kua mohio nga kaiputaiao ka whakautu te tungsten ki te plasma ma te hanga i nga hiro tioata i runga i te tauine piriona o te mita, he nanometer ranei—he momo papaariki iti. I kitea e te rangahau o naianei he puhoi ake te tipu, he pai ake, he maeneene nga haea i puta mai i te pupuhi kaha iti ake—i te mea i hangaia e te huaki kaha ake.

I roto i nga konganuku, ka mau nga ngota i te whakatakotoranga o te hanganga me nga waahi kua tautuhia i waenga. Mena ka nekehia te ngota, ka noho tonu he waahi kore, he "watea." Mēnā ka tukitukia e te radiation, penei i te poi piriona, he ngota mai i tana waahi ka waiho he waahi, me haere taua ngota ki tetahi waahi. Ka noho ki waenganui i etahi atu ngota i roto i te karaihe, ka noho hei waahi.

Ko te mahi fusion-reactor noa ka kitea te kaitahuri ki te rere nui o nga ngota helium tino iti-kaha. "Kaore te katote helium e patu kaha ana ki te tutuki i te tukinga poi piriona, no reira me kuhu ki roto i te kupenga ki te timata ki te hanga mirumiru me etahi atu hapa ranei," ta Parish.

Kua whakatauirahia e nga tohunga whakaaro penei i a Brian Wirth, te Heamana o te Kawana o UT-ORNL, te punaha me te whakapono ko nga rawa ka nekehia mai i te kurupae inaa ka puta nga mirumiru hei poraka hangahanga o nga aho. Ko nga ngota helium e kopikopiko noa ana i te kurupae, e kii ana a Pariha. Ka tukitukia e ratou etahi atu helium ka hono atu. I te mutunga ka nui te tautau hei patoto i te ngota tungsten mai i tana waahi.

“I nga wa katoa ka tipu te mirumiru ka peia e ia etahi atu ngota tungsten ki waho o o raatau waahi, me haere ki tetahi waahi. Ka aro atu ratou ki te mata,” te kii a Parish. "Koia, e whakapono ana matou, ko te tikanga e hanga ai tenei nanofuzz."

Ka whakahaerehia e nga kaiputaiao rorohiko nga whaihanga i runga rorohiko nui ki te ako i nga rawa i to raatau taumata ngota, te rahi nanometer me nga unahi wa nanosecond. Ka tirotirohia e nga miihini te ahua o nga taonga e pakaru ana, e kapiti ana, me etahi atu mahi i muri i te roa o te rongo ki te plasma, i runga i te henimita te roa me te haora. "Engari he iti noa te putaiao i waenga," e kii ana a Pariha, nana nei i whakakii tenei waahi matauranga ki te ako i nga tohu tuatahi o te paheketanga o nga rawa me nga timatanga o te tipu nanotendril.

Na he pai, he kino ranei te fuzz? "Kei a Fuzz nga taonga kino me te whai hua, engari kia mohio ra ano tatou mo taua mea, kaore e taea e taatau te miihini rauemi hei ngana ki te whakakore i te kino me te whakanui i te pai," te kii a Parish. I tua atu, ka kaha te wera o te tungsten karekau ka pakaru te tungsten nui, a he 10 nga wa iti iho te horo i te tungsten nuinga. I te taha iti, ka pakaru nga nanotendrils, ka hanga he puehu hei whakamatao i te plasma. Ko te whainga a nga kaiputaiao e whai ake nei ko te ako me pehea te tipu o te rauemi me te ngawari ki te wawahi i nga nanotendrils mai i te mata.

I whakaputaina e nga hoa o ORNL nga whakamatautau moroiti irahiko karapa e whakamarama ana i te whanonga tungsten. I kitea e tetahi rangahau karekau te tipu o nga hiro i haere i roto i nga ahuatanga pai. I kitea ano e tetahi atu whakatewhatewha ko te whakautu o te tungsten e anga ana ki te plasma ki te rerenga ngota helium i tipu mai i te nanofuzz ​​anake (i te rere iti) ki te nanofuzz ​​me nga mirumiru (kei te rere teitei).

Ko te taitara o te pepa o naianei ko “Mophologies of tungsten nanotendrils grown under helium exposure.”