融合は、2つの原子を1つに組み合わせて、大量のエネルギーを放出するプロセスです。融合反応器では、重水素とトリチウムは非常に高温まで加熱され、ヘリウムと中性子を形成します。中性子は、融合反応によって放出されるエネルギーの大部分を運び、反応器壁に吸収されて、反応器成分が損傷するのを防ぐ必要があります。
タングステンは、融合反応器の壁を装飾するために使用される材料の主要な候補の1つです。ただし、タングステンも脆く、融合反応によって放出される高エネルギー中性子によって損傷する可能性があります。 NIFの研究者は、さまざまな数の中性子を持つタングステンの異なる形態であるタングステン同位体を、融合反応器でのタングステンアーマーの性能を改善するためにどのように使用できるかを研究しています。
研究者は、強力なレーザーを使用して、タングステンサンプルを100万度以上の温度に加熱しました。その後、サンプルに重水素とトリチウムを追加し、タングステンがガスとどのように相互作用するかを研究しました。この研究の結果は、タングステン同位体が重水素とトリチウムの存在下で異なる行動をとることを示し、行動の違いを使用して融合反応器のタングステン鎧の性能を改善できることを示しました。
この研究は、核融合反応器内の極端な条件に耐えることができる材料の開発における重要な前進です。この研究の結果は、ITERの新しいタングステンアーマー材料の設計とテストに使用され、将来の融合反応器の開発への道を開くのに役立ちます。
