可控核聚变领域获重大突破

1月7日，记者了解到，中英科学家可控核聚变领域获新突破。西交利物浦大学校与英国利物浦大学合作，在可控核聚变领域取得突破，研究出一种可有效获取高纯度氘的材料。相关成果近日在学术期刊《科学》发表。

可控核聚变领域获重大突破：可有效获取高纯度氘材料

可控核聚变是当代世界前沿的科技领域，由于其对技术要求的极端苛刻，到目前为止仍处于前期预研阶段，而且学术界有“核聚变距离成功有25年”的说法。目前世界各国投入研究力量的是磁约束核聚变，而这其中托卡马克装置则被认为是有希望在未来取得突破的一种可控核聚变发电装置结构。

据西交利物浦大学化学系丁理峰博士介绍，可控核聚变是一种绿色能源，但如何找到稳定的可控核聚变燃料，仍是一个有挑战性的课题。

氢的同位素——氘，一种潜在的可控核聚变燃料，但氘在自然界中的浓度很低。“通常，高纯度、高浓度的氘是通过分离‘氢-氘’混合气体来获得的，但目前实现这种分离的技术能耗大、效率低、价格昂贵。”丁理峰说。

由学会会士、利物浦大学教授安德鲁·库珀带领的中英联合团队设计出一种新材料，它能通过一种被称为“动态量子筛分”的过程，将氘气体从混合气体中有效地分离出来。

丁理峰和他的博士生杨思源为分离过程的理论建模作出了重要贡献。与一般实验化学需要瓶瓶罐罐的试剂不同，计算化学主要依靠高性计算机，通过计算机模型来研究分子层面的“氢-氘”分离过程，找出这种材料具备性能的原因。

“这是一种混合多孔有机笼状材料，它能从混合气体中选择氘分子并大量吸附，是一种经济的解决方案。”丁理峰说，“分子模型有助于确定后续实验方向，从而开发出的分离材料。”

据了解，除了用作可控核聚变的燃料，氘还被广泛运用于其他科学研究中，包括非放射性同位素追踪、中子散射技术以及制药等领域。

西交利物浦大学位于江苏苏州，2006年由西安交通大学与英国利物浦大学合作创办。

文章来源： 新华社