tzoom-новостной портал информационно-познавательный проект

Самовосстанавливающийся наноматериал может сделать ядерные реакторы более безопасными.

Ядерная энергетика может стать более безопасной благодаря новым исследованиям ученых, которые обнаружили явление, позволяющее материалам стенок реактора самовосстанавливаться после повреждений, нанесенных воздействием высокого уровня радиации, предотвращая, таким образом, возникновение второго Чернобыля. Это сделанное учеными из Национальной лаборатории Лос-Аламос открытие позволит разработать необыкновенно конструкционные материалы для ядерных реакторов следующего поколения, не подверженных разрушительному воздействию радиации.

В самом деле конструкционные материалы из которых изготавливаются детали энергетических ядерных реакторов атомных электростанций в процессе эксплуатации подвергаются воздействию целого ряда разрушающих факторов, в первую очередь это надо признаться высокий уровень радиации, весьма критичные без сомнения высокие температуры, механические напряжения и коррозийные повреждения.

Сильное на самом деле радиоактивное излучение, воздействуя на материал конструкции реактора, выбивает атомы вещества, которые попросту теряются, оставляя пустым место, которое они занимали ранее. В течение длительного времени удивительно большое количество «пустующих» мест в структуре материала накапливается и материал становится менее плотным, более ломким, в нем появляются пустоты и трещины. Как нельзя именно вполне естественно, что такие изменения могут вызвать со временем сбой в работе реактора, который, в лучшем случае, приведет к его остановке для ремонта, а в худшем случае может стать причиной экологической катастрофы.

Ученые в своих исследованиях, результаты которых были опубликованы в журнале Science, использовали наполнение конструкционного материала медными наночастицами, которые выступают в роли своеобразных ловушек для выбитых радиацией атомов вещества. Большинство пойманных в эти ловушки атомов спустя некоторое время под воздействием радиации и высокой температуры возвратились на то же самое место, довольно таки где они и находились впрямь ранее, восстановив, таким образом структуру материала до изначального состояния.

В действительности компьютерное моделирование, проведенное в учеными из Лос-Аламоса, показало, что процесс поимки атома в ловушку и возвращение его на место происходит взаправду чрезвычайно в действительности быстро, в пределах от одной миллиардной до одной миллионной долей секунды. Очень компьютерное моделирование так же показало, что для работы этого эффекта требуется некоторое количество энергии, но это количество энергии довольно таки намного меньше тех потерь и затрат, которые возникнут в результате остановки реактора на ремонтные и впрямь восстановительные работы.