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2025-03-20 16:00:00
核融合反応器のイラスト
サイエンスフォトライブラリ /アラミー
からの無限のパワー 核融合 同位体リチウム-6を供給するための新しいプロセスの偶発的な発見に続いて一歩近づくことがあります。これは、持続可能な融合反応器に燃料を提供するために不可欠です。
最も困難な融合プロセスでは、2つの同位体の水素、重水素、トリチウムを組み合わせて、ヘリウム、中性子、多くのエネルギーを生成します。水素のまれな放射性同位体であるトリチウムは、調達が困難で高価です。 「ブリーダー」リアクターは、リチウムを中性子で砲撃することにより、トリチウムの製造を目指しています。
リチウム原子は2つの安定した同位体として存在します。リチウム-7は、自然の元素の92.5％を占め、残りはリチウム6です。より希少性同位体は、中性子とはるかに効率的に反応し、融合反応でトリチウムを生成します。
ただし、2つのリチウム同位体を分離するのは非常に困難です。これまで、これは水銀に依存する非常に有毒なプロセスを使用して大規模に達成されてきました。環境への影響により、このプロセスは1960年代以来西側諸国では採用されておらず、研究者は禁止前に生産されたリチウム-6の備蓄の減少に依存することを余儀なくされています。
Sarbajit Banerjee スイスのEthチューリッヒと彼の同僚は、オイル掘削によって汚染された水をきれいにする方法を検討している間、偶然に代替方法を発見しました。
研究者は、酸化Zetaバナジウムと呼ばれるラボ製の化合物を含んでいるセメント膜が大量のリチウムを収集し、リチウム-6を不釣り合いに分離するように見えることに気付きました。
酸化ゼータバナジウムには、酸素原子に囲まれたトンネルが含まれています、とBanerjee氏は言います。 「リチウムイオンはこれらのトンネルを通過しますが、これはたまたま適切なサイズです [to bind lithium-6]「リチウム6イオンはより強く結合し、トンネル内で保持されていることがわかりました。」
研究者は、リチウム6が優先的に保持される理由を完全に理解していませんが、シミュレーションに基づいて、トンネルの端でのイオンと原子の間の相互作用に関係していると考えています、とBanerjeeは言います。
彼は、これまでにリチウム6グラム未満のリチウムを分離していないと言いますが、数十キログラムの同位体を生成できるようにプロセスを拡大したいと考えています。市販の融合反応器は、毎日大量の要素を必要とすると予想されます。
「しかし、これらの課題は、プラズマ反応器と融合のためのレーザーイグニッションによる大きな課題と比較して青白くなります」とBanerjee氏は言います。
トピック：
#核融合燃料はリチウムを供給する新しい方法でより緑にすることができます