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三是等离子体与材料相互作用问题。聚变堆运行期间,一些携带高能量的粒子可能突破磁场的约束,撞击在聚变装置的内部部件上,对这些部件材料造成威胁。同时,如果聚变堆运行期间发生的粒子与材料相互作用在等离子体边缘产生大量杂质,这些杂质会稀释燃料离子的浓度,使聚变等离子体性能显著下降,聚变功率难以稳定维持。
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原子内电子的行为非常复杂,内层电子称为核心电子,不与其他原子相互作用,主要作用是稳定原子自身;而外层电子决定了材料的大部分性质。鉴于此,了解材料的性质需要获取其价电子的信息。此前人们很难通过实验单独分离出价电子信息,只能依靠理论模型和光谱学进行估计。
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