有效分离氘气 为可控核聚变提供潜在燃料

记者近日从西交通大学获悉，该校与英国利物浦大学合作，在受控核聚变领域取得突破，并开发出一种能有效获得高纯度氘的材料。相关结果最近发表在国际学术期刊《科学》上。

利物浦大学化学系的丁博士认为，受控核聚变是一种绿色能源，但如何找到稳定的受控核聚变燃料仍是一个具有挑战性的课题。

氢同位素氘是一种潜在的受控核聚变燃料，但自然界中的氘浓度非常低。通常，高纯度和高浓度的氘是通过分离“氢-氘”混合气体获得的，但目前实现这种分离的技术能耗高、效率低、价格高丁对说:

由英国皇家学会和英国利物浦大学的安德鲁·库珀教授领导的中英联合小组设计了一种新材料，这种材料可以通过一种被称为“动态量子筛选”的过程有效地从混合气体中分离氘气。

丁和他的博士生杨思远对分离过程的理论建模作出了重要贡献。不同于普通的实验化学，它需要瓶子和罐子里的试剂，计算化学主要依靠高性能的超级计算机。计算机模型用于在分子水平上研究“氢-氘”分离过程，以找出这种材料具有优异性能的原因。

“这是一种混合多孔有机笼材料。它可以从混合气体中选择氘分子，并吸收大量的氘分子。这是一个经济高效的解决方案。”丁·说，“分子模型有助于确定后续实验的方向，从而开发出更好的分离材料。”

据了解，除了用作受控核聚变的燃料外，氘还广泛用于其他科学研究，包括非放射性同位素跟踪、中子散射技术、制药等领域。