我国利用原位中子衍射实验室合成出稳定“可燃冰”

从中国工程物理研究院核物理与化学研究所获悉，今年5月上旬中国科学院物理所于晓辉副研究员的可燃冰研究团队与中物院中子科学平台合作，首次利用原位中子衍射开展可燃冰的科学研究，成功合成了稳定的可燃冰晶体样品，通过高压、低温中子衍射实验确认了可燃冰晶体的SI型晶体结构，并对可燃冰的动力学稳定性进行了研究。这标志着中物院中子科学平台成为世界上少数具备可燃冰水合物中子衍射研究条件的平台之一。  nZ)E @  
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“可燃冰的研究要求异常苛刻的高压、低温条件。团队研究人员搭建了高压、低温水合物合成与表征实验系统，建立了具有气体的充放、封存功能的高压气、水反应装置，集成低温装置，可进行联合高压、低温中子衍射原位表征研究。”中物院中子散射平台的研究人员介绍说，中子衍射具有轻元素敏感性及高穿透性，是进行可燃冰相关科学研究的重要手段，在本次联合开展的可燃冰实验中，联合团队利用中国绵阳研究堆高压中子衍射谱仪（HPDC）搭建的相关设备，在低温、高压的极端条件下通过重水与甲烷气体反应生成的可燃冰晶体，并进行原位的中子衍射表征。中子衍射谱结果显示，联合研究团队成功合成了稳定的SI型结构的可燃冰-甲烷水合物。另外，团队还通过对水合物体系中充入惰性气体，经过惰性气体与甲烷分子的动力学交换，对可燃冰动力学稳定性进行了研究。本次实验对了解可燃冰的性能及可燃冰的实际开采具有重要意义，标志着中物院中子科学平台成为世界上少数具备可燃冰水合物中子衍射研究条件的平台之一。