تشتت أكاسيد سبيكة مقواة للمفاعلات النووية

عمل الدكتور لين شاو، الأستاذ في قسم الهندسة النووية، مع علماء من المعهد الوطني

مختبر لوس ألاموس وجامعة هوكايدوبشأن إنشاء جيل جديد من السبائك عالية الأداء المعززة بتشتت الأكسيد (المواد المستنفدة للأوزون، السبائك المعززة بتشتت الأكسيد). وهي تتكون من مصفوفة معدنية بها جزيئات أكسيد صغيرة منتشرة فيها.

اليوم هم من أقوى وأرقى المعادن الحرفية في هذا المجال.

تتكون سبائك المواد المستنفدة للأوزون من مزيج من المعادن معجزيئات أكسيد النانو الصغيرة. وهي معروفة بمقاومتها العالية للتدفق. هذا يعني أنه مع ارتفاع درجة الحرارة ، تحتفظ المواد بشكلها ولا تتشوه. يمكن للعديد من السبائك المحتوية على مواد مستنفدة للأوزون أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية. يتم استخدامها في توليد الطاقة والمحركات في هندسة الطيران.

قطاع التكنولوجيا النووية في أمس الحاجة إليهمواد موثوقة ودائمة لتصنيع المكونات الرئيسية للمفاعلات. يجب أن تكون المادة شديدة التحمل ومقاومة للإشعاع ومقاومة للتورم الفراغي. الحقيقة هي أن التجاويف تتشكل في المواد تحت تأثير الإشعاع النيوتروني. هذا يؤدي إلى ضرر ميكانيكي.

تستند جميع سبائك المواد المستنفدة للأوزون التجارية تقريبًا إلىمرحلة الفريت. سبائك الحديد ، المصنفة حسب هيكلها البلوري وخصائصها المعدنية ، تتمتع بليونة جيدة ومقاومة مقبولة للحرارة. ومع ذلك ، فإن مرحلة الفريت هي الأضعف من حيث مقاومتها للتورم. لذلك ، فإن معظم سبائك المواد المستنفدة للأوزون التجارية لا تلبي خط الدفاع الأول.

سيقوم العلماء بدراسة المشكلة من خلال إنشاء نوع جديد بشكل أساسي من تصميم المواد. فيها، تكون جزيئات الأكسيد مدمجة في الطور المارتنسيتي، وليس في الطور الحديدي. هذا يقلل بشكل أفضل من تورم الفراغات.

تعتبر سبائك المواد المستنفدة للأوزون الناتجة من أكثر السبائك نجاحًا التي تم تطويرها في هذا المجال ، سواء من حيث مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة الانتفاخ.

تفاصيل المشروع الكاملنشرت في مجلة المواد النووية جنبا إلى جنب مع أحدث الأبحاث. منذ ذلك الحين ، أجرى الفريق الكثير من الأبحاث ولفت انتباه وزارة الطاقة والصناعة النووية الأمريكية.

قراءة المزيد

ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟

بسبب الشمس ، يفقد الغلاف الجوي للأرض كل الأكسجين الحر

الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون