محافظت ازفلزات در برابرآسيب هاي تشعشعات راديواكتيو با نانو لوله هاي كربني

به گزارش گروه اخبار علمي ايرنا، با وجود اين كه نتيجه اين تحقيقات تنها در مورد فلزات داراي دماي ذوب پايين مانند آلومينيوم به اثبات رسيده است، محققان معتقدند قابليت نانوتيوب ها در كاهش سرعت فرآيند تخريب مي تواند موجب افزايش طول عمر رآكتورهاي تحقيقاتي و تجاري شود.
تشعشعات راديواكتيو تنها براي موجودات زنده مضر نيستند؛ بلكه موجب تخريب و فرسايش فلزات مورد استفاده در رآكتورها نيز مي شوند. اين تشعشعات در اجزاي فلزي رآكتورها موجب شكل گيري حباب هايي از جنس هليوم مي شوند. با افزايش اين حباب ها ساختار فلز سست و متخلخل مي شود و بالاخره ازهم مي پاشد.
محققان MIT دريافتند اگر در فرآيند توليد اجزاي فلزي رآكتورها حدود 2 درصد حجم فلز، به آن نانوتيوب كربني اضافه شود، مقاومت فلز در برابر تشعشعات راديواكتيو به ميزان چشمگيري افزايش مي يايد. اگر نانوتيوب ها به طور يكسان در ساختار فلز توزيع شوند، شبكه اي را تشكيل مي دهند كه محققان آن را شبكه تك بعدي انتقال نفوذ مي نامند. اين شبكه حباب هاي هليوم را پيش از اين كه موجب تخريب فلز شوند، از ساختار آن خارج مي كند.
نكته جالب اين است كه ريخته گري و قالب گيري فلزات، نانوتيوب هاي كربني را به كاربيد تبديل كرده و از بين مي برد، جاي خالي اين نانوتيوب ها كه به شكل ساختار تك بعدي آن ها است، باقي مي ماند و در نتيجه امكان خروج هليوم را از ساختار فلز فراهم مي كند. علاوه بر اين با فراهم كردن امكان تركيب مجدد فلز مذاب، موجب ترميم ساختار و كاهش شكنندگي آن مي شوند. مقاومت فلزي كه با استفاده از اين شيوه ساخته مي شود در برابر تشعشعات راديواكتيو، بين پنج تا 10 برابر بيشتر از روش هاي سنتي است.
در حال حاضر اين تكنيك تنها در مورد آلومينيوم مور آزمايش قرار گرفته است، اما محققان در حال آزمايش آن روي عنصر زيركونيوم هستند و معتقدند مي توان اين شيوه را در مورد فلزاتي كه داراي دماي ذوب بالاتري هستند نيز به كار گرفت.
گزارش كامل اين تحقيقات در نشريه Nano Energy منتشر شده است.
علمي (6) ** 9259**1440