1: 2017/11/21(火) 13:24:44.54 ID:CAP_USER
次世代のエネルギー源として研究が進められている核融合の技術をまた一歩前に進める発見がもたらされています。
アメリカのテキサスA&M大学が中心になって行われた研究からは、
核融合発電技術の大きな障害になっていた金属素材が脆(もろ)くなってしまう問題「ヘリウムバブルによる金属脆化」に対する高い耐性を持つ構造が発見されました。

Self-organization of helium precipitates into elongated channels within metal nanolayers | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/3/11/eaao2710

Channeling helium: Researchers take next step toward fusion energy | 10 | 11 | 2017 | News & Events | College of Engineering
http://engineering.tamu.edu/news/2017/11/10/channeling-helium-researchers-take-next-step-toward-fusion-energy

A Helium-Resistant Material Could Usher in the Age of Nuclear Fusion
https://futurism.com/helium-resistant-material-usher-nuclear-fusion/

核融合発電では、水素やヘリウムなど軽い原子が衝突して融合する際に生じる非常に大きなエネルギーをもとに発電が行われます。
原子核が融合する際に強い放射線が放出されますが、反応が止まると原理的には放射線の放出はゼロになります。
そのため、原子力発電におけるプルトニウムのような一次的な核廃棄物が生じないため、
核融合発電は「夢のエネルギー源」ともいわれています。

そんな核融合発電の妨げになっている要因の一つが、ヘリウムバブルによる金属脆化の問題です。
これは、水素原子の核融合反応の際に生じる副産物であるヘリウムが、金属の表面に近い部分に微細な泡「ヘリウムバブル」を発生させることで金属をまるでスポンジのような状態、さらには毛羽だった繊維のような状態にしてしまうというもので、最終的には金属を非常に脆い状態にしてしまいます。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2017/11/20/helium-resistant-material/snap10657_m.png

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20171120-helium-resistant-material/
ダウンロード (1)


引用元: 【エネルギー】核融合発電の最大の障壁「ヘリウムバブルによる金属脆化」を解決する構造が初めて発見される

5: 2017/11/21(火) 13:38:16.60 ID:65egvrpr
セラミックはだめなの?

8: 2017/11/21(火) 13:45:59.05 ID:8EQkQKaN
ブレイクスルー出来たのかわからない

11: 2017/11/21(火) 13:50:48.03 ID:4kULhD7q
何で水素核融合に拘るのかわからん

17: 2017/11/21(火) 14:26:54.33 ID:qNs0qrPZ
>>11
一番軽い元素である水素核融合でさえ、原爆並みの熱量と圧力を必要とする。

12: 2017/11/21(火) 13:57:28.66 ID:unEnJR4D
核融合炉はヘリウムのオナラをする

と言うことか?

18: 2017/11/21(火) 14:42:40.27 ID:67hlPzqE
大量に出る中性子のコントロールは無理。広い敷地のある大国ほど有利。

19: 2017/11/21(火) 15:06:33.29 ID:OtxUCABn
映画のデロリアンは丈夫なんだな。あれ初期のやつは雷のプラズマで高温高圧環境
つくったけど、後期のやつはバナナの皮で核融合反応の環境つくってた。
おれのイメージだと一人一人がGショックみたいな携帯までいく頃にタイムマシンも
可能になるんじゃねと勝手に思ってる。

20: 2017/11/21(火) 15:11:00.47 ID:x9Npls6Z
金属脆化とは、サビ、備長炭を指す
単に中性子を貰い、電子抜けの状態

22: 2017/11/21(火) 15:17:33.91 ID:Se2/34Ag
核融合するとお釜の中でヘリウムの泡が出ます。
この泡がお釜を傷付けてしまうのが問題でした。
そこでお釜の表面にコーティングをしたところ、ちょっと泡を運動を制御できました。
たいへんにお目出度いことです。

24: 2017/11/21(火) 18:37:00.60 ID:tomLUgCp
中性子を浴び続けた炉壁が中身がスカスカになってもろいブランケットになることだろ

25: 2017/11/21(火) 22:02:16.88 ID:nH2QioX+
ヘリウム脆化が消えても
放射線脆化が消えるとは思えない

26: 2017/11/21(火) 22:07:39.01 ID:tomLUgCp
交換頻度が減るから放射性廃棄物の量が減るので意味がある

29: 2017/11/21(火) 22:26:06.64 ID:CGH48ErW
マイクロポアより小さなヘリウムのポアで格子欠陥を作るから材料の脆化だったんだろうけど,
それが集合してポアでなくボイドを作っちゃうって構造強度がガタ落ちになるだろう。
まぁ,伸びるんならそっちのほうが安全という考えに立つのか。

31: 2017/11/21(火) 22:37:10.13 ID:QAyZrhMe
発生した中性子同士を衝突合体させて金を生成するとかまで出来たら最強の核融合炉だな

42: 2017/11/22(水) 09:54:00.64 ID:lPp28/Qk
久しぶりの核融合ネタやな…去年は熱、常温といろいろあったが
今年は少ない

45: 2017/11/22(水) 10:53:08.95 ID:+5te3zne
ぶっちゃけ原子でできた材料を使わざるを得ない以上、材料を改良して放射化と放射線脆化に対応するなんて不可能だからな...磁場なり電場なり材料まで放射線が到達しないようにバリアを張るしかあるまい

46: 2017/11/22(水) 12:18:23.63 ID:lPp28/Qk
中性子は、その名の通り電気的中性やから電磁気的なバリアは有り得ない
重力場バリアとか超技術が必要?

53: 2017/11/22(水) 19:47:41.38 ID:wv9lv//K
>>46
リチウムで覆っておけばよろし

47: 2017/11/22(水) 16:41:03.94 ID:Su3d14+E
ヘリウムによって壁の表面に血管ぽいのできて、その下の壁は劣化しない、て事?

51: 2017/11/22(水) 19:22:42.50 ID:t6hWNu5J
臨界条件以前に、炉を作る材料すら見つかってなかったのか
というかまだ解決じゃないじゃん

52: 2017/11/22(水) 19:41:02.85 ID:bJjyf9MD
その微細構造が破壊されるとたちまち脆化が進んでしまうのではないか?

脆化が起きても新しい層がいくらでも迎え撃つ用意ができてないと無理だろうな

56: 2017/11/23(木) 01:00:18.65 ID:Ggbk/Yr5
放射線の種類や強さは核分裂炉には足下にも及ばない。
核融合炉の中性子束は高いが、核分裂炉では核燃料(ウランやプルトニウム)が
核分裂して生成する物質(長寿命核)から放出される放射線が馬鹿にならない。
核融合炉では真空チャンバやブランケット、超伝導コイルの材料が中性子を吸収
して放射化するが、軽い金属が放射化するので放射線はそれほど強くない。
放射化した元素の寿命も相対的には短い。
なので、真空チャンバやブランケット、超電導コイルは分割可能な構造とし、一定の
使用期間が経過したら取り外して別の場所で"保管"するんだと。
数年オーダーで"冷える(= 放射線レベルが下がる)"だそうな。

ちなみに、↑は核融合研の講演会で聞いた話やで。

57: 2017/11/23(木) 07:59:41.21 ID:IVzOxTw5
数日~数週間くらい核融合が実現出来たとしても
商用には程遠い感じやね

33: 2017/11/21(火) 22:48:29.95 ID:vQ0LVNSZ
よくわからんが「最大の障壁」を解決する目処が立ったと言うなら凄いことだな(´・ω・`)