利用原子聚变产生能量的反应堆可能具有意想不到的科学附带效益。一个国际研究团队表明，低质量暗区粒子（如假设的轴子）可能在聚变设施中产生——并非聚变过程的副产品，而是通过高能中子与反应堆壁的相互作用。他们的提议将曾经被认为不可能的事情转化为一条现实的理论路径，是未来实验探索的重要一步。相关：韩国核聚变反应堆创下维持1亿度等离子体的新纪录">利用原子聚变产生能量的反应堆可能具有意想不到的科学附带效益。一个国际研究团队表明，低质量暗区粒子（如假设的轴子）可能在聚变设施中产生——并非聚变过程的副产品，而是通过高能中子与反应堆壁的相互作用。他们的提议将曾经被认为不可能的事情转化为一条现实的理论路径，是未来实验探索的重要一步。相关：韩国核聚变反应堆创下维持1亿度等离子体的新纪录">利用原子聚变产生能量的反应堆可能具有意想不到的科学附带效益。一个国际研究团队表明，低质量暗区粒子（如假设的轴子）可能在聚变设施中产生——并非聚变过程的副产品，而是通过高能中子与反应堆壁的相互作用。他们的提议将曾经被认为不可能的事情转化为一条现实的理论路径，是未来实验探索的重要一步。相关：韩国核聚变反应堆创下维持1亿度等离子体的新纪录。
暗物质是宇宙中最大的未解之谜之一，是对观测到的难题的理论解答。其核心在于，宇宙中正常物质的数量远不足以产生我们观测到的引力。某种我们尚未识别的物质通过引力将宇宙以巨大的网络结构束缚在一起，它不产生或吸收任何我们能探测到的光，除引力外几乎不与其他物质发生相互作用。我们称这种物质为暗物质。科学家计算得出，正常物质仅占宇宙物质总量的约16%，其余84%由暗物质组成。
暗物质的理论候选者众多，从微型黑洞到弱相互作用大质量粒子，再到超轻粒子（包括轴子，它是主要候选者之一）。轴子或类轴子粒子可从恒星聚变中产生的观点并非新论，已有多种机制被提出。因此，轴子也可能在核聚变反应堆中产生是合乎逻辑的。但存在一个巨大的难题：恒星产生的轴子数量（更不用说小得多的反应堆）远远低于可探测水平。
辛辛那提大学物理学家Jure Zupan领导的团队在一篇新论文中写道：“完成这项工作后，我们注意到情景喜剧《生活大爆炸》SE501-SE503集中讨论了在聚变设施中产生轴子的类似想法。”Sheldon Cooper和Leonard Hofstadter考虑了在等离子体中产生轴子，但不幸的是，这无法产生足够大的轴子通量。Zupan团队没有关注等离子体，而是考虑了另一种方法：氘氚核聚变反应堆增殖包层中的锂吸收高能中子的巨大通量。
在这类核聚变反应堆中，增殖包层是一层富含锂的厚材料，包裹在反应堆核心的真空容器外。它的用途有两个：当等离子体旋转时，会产生大量高能中子；这些中子撞击包层，有助于将其携带的动能转化为热能用于发电。同时，中子被锂核捕获，锂核随后分裂为氦和氚。反应堆可利用这些氚进一步为自身提供燃料，因此该包层被称为增殖包层。
研究人员确定，与增殖包层和反应堆壁的相互作用也可能产生其他粒子。他们的数学分析表明，轴子或类轴子粒子也可能在中子捕获相互作用中产生，或从中子散射到另一个粒子后减速时释放能量的过程中产生（这一现象被称为中子轫致辐射）。这些过程产生的类轴子粒子理论通量远高于聚变过程，甚至可能在反应堆壁外达到可探测水平，为探索暗物质之谜提供新途径。
Zupan表示：“太阳是产生大量能量的巨大天体。通过与太阳相同的过程在聚变反应堆中产生新粒子并流到地球的可能性，小于太阳产生此类粒子的可能性。”然而，人们仍可通过一组不同的过程在反应堆中产生这些粒子。该研究已发表在《高能物理杂志》上。