新型网格材料助力加快实现核聚变

人气 155
标签: 氢同位素, 核聚变

【必赢电子游戏网址2019年11月07日讯】(必赢电子游戏网址记者张妮编译)英国利物浦大学(University of Liverpool)的科学家发明了一种可以有效地分离氢的几种同位素的材料,为人类使用核聚变能源的前景添砖加瓦。

氢的三种同位素氕(普通氢)、氘(重氢)和氚(超重氢)的分离技术,是核聚变能源技术中的关键环节。可是目前的分离技术需要耗费很多能量而且低效。纳米孔材料有望通过“动力量子筛”(KQS)技术分离这几种同位素,但是效能不够好,也难以扩大规模。

近期一份发表在《科学》(Science)上的研究,发明了一种混合多孔有机材料,可以有效地分离氕、氘同位素。

氘,也叫重氢,在商业和研究领域都能用到,包括核能、NMR光谱学和药理学等。这些应用需要高纯度氘,由于自然界中天然含量少,这使得高纯度氘成本很高。

这份研究使用的多孔有机网格材料,近年来越来越多地被采用,最早在2009年由利物浦大学的库珀(Andrew Cooper)提出,之前在二甲苯异构体、稀有气体和手性分子的分离技术中也用到过。

现在将其用于氕和氘混合气体的分离难度更大,因为在常态下,两种同位素大小、形状都差不多。这份研究造出的材料通过大小孔结合的固态网格结构,能够很好地筛选这两种同位素。

库珀说:“氢同位素的分离是当今最困难的分子分离技术之一,需要精确控制过滤孔的大小实现高质量筛选。大家采用的方法就能非常准确地调整孔的大小。”

主要研究员刘明(Ming Liu,音译)说:“尽管合成的方式包括好几个有机合成步骤,每一步的产出接近100%,不需要中间的纯化过程,因此扩大规模的潜力佳。”

不过,这种技术需要的温度比较低,只有30K,研究组正在优化材料,希翼造出新材料在温度高一些的环境下进行氢同位素的分离。◇

责任编辑:朱涵儒

相关必赢
七国将联合开发核聚变实验反应堆
七国将联合开发核聚变实验反应堆 人气 4
国际社会大力推动核聚变研究发展
国际社会大力推动核聚变研究发展
国际社会大力推动核聚变研究发展
国际社会大力推动核聚变研究发展 人气 2
澳洲科学家发明核聚变新技术
澳洲科学家发明核聚变新技术 人气 37
最热视频
【纪元播报】疫情压力测算 中共政权还能挺多久
【纪元播报】疫情压力测算 中共政权还能挺多久
疫情下粮食涨价 中共越辟谣民众越抢购
疫情下粮食涨价 中共越辟谣民众越抢购
【直播回放】4·2美国疫情发布会 确诊23.4万
【直播回放】4·2美国疫情发布会 确诊23.4万
【现场视频】哈尔滨出动警察 驱散维权民众
【现场视频】哈尔滨出动警察 驱散维权民众
【纪元播报】中国多地现抢米潮 当局又“辟谣”
【纪元播报】中国多地现抢米潮 当局又“辟谣”
【必赢看点】自诩“大国担当”中共须答七问
【必赢看点】自诩“大国担当”中共须答七问
如果您有必赢线索或资料给必赢电子游戏网址,请进入安全投稿爆料平台。
评论