La fusione è un processo che unisce due atomi in uno solo, liberando una grande quantità di energia. In un reattore a fusione, il deuterio e il trizio vengono riscaldati a temperature estremamente elevate e combinati per formare elio e un neutrone. Il neutrone trasporta la maggior parte dell'energia rilasciata dalla reazione di fusione e deve essere assorbito dalle pareti del reattore per evitare che danneggi i componenti del reattore.
Il tungsteno è uno dei principali candidati per il materiale che verrà utilizzato per armare le pareti di un reattore a fusione. Tuttavia, il tungsteno è anche fragile e può essere danneggiato dai neutroni ad alta energia rilasciati dalla reazione di fusione. I ricercatori del NIF stanno studiando come gli isotopi di tungsteno, che sono diverse forme di tungsteno con un diverso numero di neutroni, possono essere utilizzati per migliorare le prestazioni dell'armatura di tungsteno in un reattore a fusione.
I ricercatori hanno utilizzato un potente laser per riscaldare campioni di tungsteno a temperature di oltre 1 milione di gradi Celsius. Hanno poi aggiunto deuterio e trizio ai campioni e hanno studiato come il tungsteno interagisce con i gas. I risultati dello studio hanno mostrato che gli isotopi del tungsteno si comportano diversamente in presenza di deuterio e trizio e che le differenze di comportamento potrebbero essere utilizzate per migliorare le prestazioni dell'armatura di tungsteno in un reattore a fusione.
Lo studio rappresenta un significativo passo avanti nello sviluppo di materiali in grado di resistere alle condizioni estreme all'interno di un reattore a fusione. I risultati dello studio verranno utilizzati per progettare e testare nuovi materiali per armature di tungsteno per ITER e contribuiranno a spianare la strada allo sviluppo di futuri reattori a fusione.
