Внутри стали, из которой строят термоядерные реакторы, после облучения появляются крошечные пузырьки гелия. На их стенках, как стражи, занимают места атомы хрома и тантала. Эти стражи решают, останется ли водород внутри или уйдёт наружу.
Образец стали облучали при 500 °C, и в нём возникли гелиевые пузыри. Электронный микроскоп показал, что на стенках пузырей скопились хром и тантал. Компьютерные расчёты подтвердили: эти примеси усиливают связь водорода с поверхностью. Энергия связи с танталом достигает 1,2 эВ, а это значит, что водород держится крепко, как в молекуле воды. Чтобы вырвать атом водорода, нужна температура примерно на 350 градусов выше, чем для чистого железа.
Гелий внутри пузыря, наоборот, мешает захвату, потому что сжимает металл. Но хром и тантал сохраняют свои ловушки даже при высоком давлении гелия. Раньше было непонятно, почему водород не уходит из облучённой стали при нагреве, хотя расчёты для чистого железа предсказывали выход уже при 127 °C. Теперь ясно: стражи на стенках пузырей держат его крепче. Это знание поможет точнее рассчитать, сколько радиоактивного трития накопится в стенках реактора, и подобрать состав стали, чтобы уменьшить эту опасность.
Энергия связи водорода на поверхности с танталом достигает 1,2 эВ, что сравнимо с энергией связи в молекуле воды; при этом барьер выхода водорода может вырасти на 0,3 эВ, а это означает, что для освобождения атома нужна температура примерно на 350 градусов выше, чем для чистого железа.