Testien aikana tutkijat säteilyttelivät jatkuvasti yhden millimetrin molybdeenikohdetta 115 tunnin ajan.
Pintalämpötila kokeen aikanakohoaa 200°C:sta 600°C:een, joten vettä ei voi käyttää jäähdytykseen. Sen sijaan fyysikot käyttivät nestemäistä natriumia. Nestemäisillä metalleilla on korkea ominaislämpökapasiteetti ja lämmönjohtavuus, mikä tekee niistä erittäin tehokkaita lämmönpoistossa.
Tutkijat valitsivat kylmäaineeksinestemäistä natriumia, koska sitä käytetään jo ydinvoimassa. Tämän aineen ongelmana on, että natrium reagoi aktiivisesti ilman ja veden kanssa ja voi liuottaa muita metalleja, tutkijat huomauttavat. Lisäksi natrium muuttuu huoneenlämmössä kiinteäksi, joten jos yksittäiset järjestelmät epäonnistuvat, se jäähtyy ja voi tukkia lämpöputkia.
Kuitenkin tutkijoiden mukaan tuloksetkokeet ovat osoittaneet, että nestemäisen natriumin käyttö jäähdytyselementtinä äärimmäisissä olosuhteissa on perusteltua. Tutkijat huomauttavat, että tehotiheys kohteessa on miljardeja kertoja suurempi kuin Auringon ytimessä, ja ydinreaktorin seinä saa samanlaisen altistuksen 10 vuodessa. Nestemäisellä natriumilla jäähdytetty kohde pystyi kuitenkin selviytymään viiden päivän jatkuvasta säteilytyksestä.
Fyysikot suunnittelevat skaalaavansa teknologiaaradioisotooppien täydellinen tuotanto. Kokeessa käytetty kohde on tuhat kertaa pienempi kuin se, jota tutkijat aikovat käyttää SMART-projektin teollisessa asennuksessa. Kokeilun osallistujat toivovat, että vuoteen 2028 mennessä syntyy radioisotooppien tuotantolaitos sairaaloita varten ympäri maailmaa.
Teknetium-99m on isotoopin teknetium-99 isomeeri.Se on metastabiili radionuklidi, joka lähettää gammasäteilyä. Teknetium-99m muodostuu nuklidin molybdeeni-99 beetahajoamisen jälkeen. Tätä isomeeriä käytetään radiokemiallisena aineena lääketieteellisessä diagnostiikassa kymmenissä miljoonissa toimenpiteissä vuosittain. Lyhyen puoliintumisajan (noin kuusi tuntia) vuoksi teknetium-isomeeri saadaan tyypillisesti molybdeenistä suoraan lääketieteellisessä laboratoriossa.
Tällä hetkellä suurin osa molybdeeni-99:stävalmistettu rikastetusta uraanista ydinreaktoreissa. Tällainen tuotanto ei pysty täysin tyydyttämään kysyntää, ja rikastetun uraanin hajoamisen seurauksena syntyy suuri määrä radioaktiivista jätettä.
Kansikuva: Jürgen Jeibmann, Center im. Helmholtz Dresden-Rossendorf
Lue lisää:
Ydinfuusio ei enää tarvitse miljoonia asteita: miten uusi menetelmä toimii
Lentokone A380 suorittaa ensimmäisen kasviöljylennon
Tiedemiehet vihdoin ymmärtävät, kuinka pehmeät nestepisarat tuhoavat kovia pintoja