記者7日從西交利物浦大學了解到，該校與英國利物浦大學合作，在可控核聚變領(lǐng)域取得突破，研究出一種可有效獲取高純度氘的材料。相關(guān)成果近日在國際學術(shù)期刊《科學》發(fā)表。
據(jù)西交利物浦大學化學系丁理峰博士介紹，可控核聚變是一種綠色能源，但如何找到穩(wěn)定的可控核聚變?nèi)剂希允且粋€有挑戰(zhàn)性的課題。
氫的同位素——氘，就是一種潛在的可控核聚變?nèi)剂?，但氘在自然界中的濃度很低?ldquo;通常，高純度、高濃度的氘是通過分離‘氫-氘’混合氣體來獲得的，但目前實現(xiàn)這種分離的技術(shù)能耗大、效率低、價格昂貴。”丁理峰說。
由英國皇家學會會士、利物浦大學教授安德魯·庫珀帶領(lǐng)的中英聯(lián)合團隊設(shè)計出一種新材料，它能通過一種被稱為“動態(tài)量子篩分”的過程，將氘氣體從混合氣體中有效地分離出來。
丁理峰和他的博士生楊思源為分離過程的理論建模作出了重要貢獻。與一般實驗化學需要瓶瓶罐罐的試劑不同，計算化學主要依靠高性能超級計算機，通過計算機模型來研究分子層面的“氫-氘”分離過程，找出這種材料具備優(yōu)秀性能的原因。
“這是一種混合多孔有機籠狀材料，它能從混合氣體中選擇氘分子并大量吸附，是一種經(jīng)濟高效的解決方案。”丁理峰說，“分子模型有助于確定后續(xù)實驗方向，從而開發(fā)出更好的分離材料。”
據(jù)了解，除了用作可控核聚變的燃料，氘還被廣泛運用于其他科學研究中，包括非放射性同位素追蹤、中子散射技術(shù)以及制藥等領(lǐng)域。
西交利物浦大學位于江蘇蘇州，2006年由西安交通大學與英國利物浦大學合作創(chuàng)辦。（記者陳席元）
