核聚变技术有望成为未来无限清洁能源的来源，原理与太阳一致的能量。美国普斯顿促进物理实验室(挑战L)最新研究却揭示了关键：反应堆壁滞留燃料的现象可能威胁核的安全性与运行效率。这项研究成果已刊登在《核材料与能源》杂志上，聚焦燃料如何被困在堆内，未来核聚变的一个中继器。

在核聚变过程中，科学家利用托卡马克装置加热，并通过强磁场将其约束。反应反应为提供燃料，但部分燃料会影响反应壁堆并被吸收。这种滞留效应可能导致燃料随时间堆积，降低系统效率并加大控制难度。PPPL物理学家研究负责人Shota Abe指出，壁内滞留燃料越少，积累的物质就越少。这一问题对正在建设的法国国际热核聚变实验堆(ITER)等大型项目至关重要。

研究发现，碳燃料元素是滞留的主要诱因。尽管聚变反应堆壁常含有硼以保持清洁，但少量碳仍会捕获燃料，以致难以清除。研究团队在通用原子公司运营的DIII-D托卡马克中测试了涂硼图形样品，结果显示，每5个单位的硼中就有2个单位的燃料被困住。物理学家弗洛里安埃芬伯格强调，碳是真正的麻烦源头。即使微量碳的存在，也可能对未来核聚变工厂构成显着的隐患。

针对这一问题，科学家计划调整反应堆壁材料。目前，许多核聚变装置使用石墨作为壁板，但研究表明，钨可能是更优选择，消除滞留燃料的趋低。埃芬伯格表示，目标是消灭所有碳，打造净化的钨壁。这一转变旨在减少燃料积聚，提升堆的安全性和持续反应。

壁内滞留对核聚变未来的影响不容忽视。特に涉及氚——一种需要严格管理的装载燃料。如果壁内滞留过多氚，可能超出安全限制，导致反应堆停运。研究人员Alessandro Bortolon指出，反应堆内氚如果受到严格监管，超标将引发严重后果。通过探索减少燃料滞留的方案，此项研究为核聚变技术迈向实用化铺平道路。一旦成功，核聚变有望提供清洁、无限的能源，降低人类化石对燃料的依赖。