Samoopravující se atomové reaktory

Martin Tůma  |  Věda

Silná radiace, velmi korozivní prostředí, extrémní teplené a mechanické namáhání, takové je ve zkratce prostředí v srdci každé atomové elektrárny – v atomovém reaktoru. Navíc v nových generacích reaktorů nemá být chladícím médiem voda, ale například tekutý sodík.

Ne všude je možno kompenzovat namáhání materiálu zvětšením jeho objemu, například na letadlových lodích a ponorkách je prostor i váha pro nádobu reaktoru limitována.

Samotná radiace stačí k tomu, aby degradovala a postupně ničila materiál, z něhož je reaktor zkonstruován. Po zásahu gama zářením může být atom doslova vymrštěn ze svého místa a zatímco se vsune mezi jiné atomy, na jeho místě zbyde díra. Dlouhodobým působením tak může dojít k významnému narušení struktury materiálu a tím i k poruše, v krajním případě ke katastrofě. Právě doba, za kterou radiace zničí konstrukční materiál reaktoru, je limitující pro životnost reaktoru.

Vědci z Národní laboratoře v Los Alamos představili v posledním vydání časopisu Science studii o tom, jak velikost zrn v materiálů dokáže ovlivňovat jeho odolnost vůči radiaci. Nový materiál, který díky svému složení z nanokrystalů dokáže sám zacelovat díry po atomech vyražených radiací díky „loading-unloading“ procesu.

Na hranicích mezi nanokrystaly jsou zachycovány atomy uvolněné radiací a postupně jsou opět vtlačovány zpět do míst, kde je v nanokrystalu díra po nějakém jiném atomu. Vědci tuto vlastnost potvrdili jak počítačovými simulacemi, tak laboratorní zkouškou. Otevírá se tak cesta k bezpečnějším atomovým reaktorům s delší životností.

Zdroj:
http://www.lanl.gov/…esearch.html

Nejčtenější