Термоядерный реактор — как сверхгорячая печь, где плазма раскалена до миллионов градусов. Стенки такой печи делают из вольфрама: он тугоплавкий, как никакой другой металл. Но даже вольфрам не выдерживает без защиты: быстрые частицы из плазмы бомбардируют поверхность и выбивают атомы. Эти выбитые атомы попадают в плазму и охлаждают её, как ложка холодного молока в горячем чае. Чтобы уменьшить загрязнение, на стенки напыляют тонкий слой бора — этот приём называют боронизацией.
До сих пор было неясно, как именно бор ложится на вольфрам и что происходит при облучении. Авторы построили компьютерную модель, которая учится на точных квантовых расчётах. С её помощью они смоделировали миллионы атомов и проследили за каждым. Модель показала: бор образует плотный слой на поверхности, а не размазывается тонкой плёнкой. Кроме того, от ориентации поверхности зависит, сколько атомов вылетает при ударе.
Такой подход позволяет ускорить поиск лучших покрытий для будущих реакторов. Вместо дорогих экспериментов можно быстро проверить сотни вариантов на компьютере. И однажды стенки термоядерного котла станут надёжными, как чугунная сковорода.
Бор используют не только в реакторах: он входит в состав борного стекла, которое задерживает нейтроны, и даже в моющие средства.