Nghiên cứu của Mỹ phát hiện lithium trong bình phản ứng có thể thúc đẩy phản ứng nhiệt hạch hạt nhân

Một nghiên cứu gần đây do Mỹ dẫn đầu, phối hợp với chín tổ chức, đã phát hiện rằng việc sử dụng lithium làm vật liệu tường trong các lò phản ứng nhiệt hạch tokamak có thể cải thiện đáng kể hiệu suất phản ứng nhiệt hạch. Lớp phủ lithium trên tường lò phản ứng giúp ổn định plasma bằng cách tạo ra một gradient nhiệt độ đồng đều từ lõi plasma đến mép plasma, điều này rất quan trọng để duy trì điều kiện plasma ổn định cần thiết cho phản ứng nhiệt hạch thương mại. Khác với việc phủ lithium trước, việc tiêm bột lithium trong quá trình vận hành phản ứng nhiệt hạch chứng tỏ hiệu quả hơn, vì nó tạo thành một lớp nóng chảy tự phục hồi bảo vệ thành bình chứa khỏi nhiệt độ cực cao — nóng hơn cả lõi mặt trời — bằng cách tạo ra một lớp khí hoặc hơi bảo vệ. Cơ chế bảo vệ này giảm sự ăn mòn thành bình và hạn chế vật liệu không mong muốn xâm nhập vào plasma, từ đó cải thiện độ bền của bề mặt tiếp xúc với plasma. Nghiên cứu cũng giải quyết mối lo ngại về việc giữ nhiên liệu trong lithium, phát hiện rằng độ dày của lớp phủ lithium trước khi phóng plasma không ảnh hưởng đáng kể đến việc giữ nhiên liệu. Khả năng hấp thụ các nguyên tử nhiên liệu của lithium thay vì phản xạ chúng giúp ổn định mép plasma, tăng cường sự giữ plasma và cho phép mật độ công suất cao hơn — những yếu tố then chốt để phát triển các thiết bị nhỏ gọn và hiệu quả.