محافظت ازفلزات در برابرآسیب های تشعشعات رادیواکتیو با نانو لوله های کربنی

به گزارش جارپرس به نقل از ایرنا، با وجود این که نتیجه این تحقیقات تنها در مورد فلزات دارای دمای ذوب پایین مانند آلومینیوم به اثبات رسیده است، محققان معتقدند قابلیت نانوتیوب ها در کاهش سرعت فرآیند تخریب می تواند موجب افزایش طول عمر رآکتورهای تحقیقاتی و تجاری شود.
تشعشعات رادیواکتیو تنها برای موجودات زنده مضر نیستند؛ بلکه موجب تخریب و فرسایش فلزات مورد استفاده در رآکتورها نیز می شوند. این تشعشعات در اجزای فلزی رآکتورها موجب شکل گیری حباب هایی از جنس هلیوم می شوند. با افزایش این حباب ها ساختار فلز سست و متخلخل می شود و بالاخره ازهم می پاشد.
محققان MIT دریافتند اگر در فرآیند تولید اجزای فلزی رآکتورها حدود ۲ درصد حجم فلز، به آن نانوتیوب کربنی اضافه شود، مقاومت فلز در برابر تشعشعات رادیواکتیو به میزان چشمگیری افزایش می یاید. اگر نانوتیوب ها به طور یکسان در ساختار فلز توزیع شوند، شبکه ای را تشکیل می دهند که محققان آن را شبکه تک بعدی انتقال نفوذ می نامند. این شبکه حباب های هلیوم را پیش از این که موجب تخریب فلز شوند، از ساختار آن خارج می کند.
نکته جالب این است که ریخته گری و قالب گیری فلزات، نانوتیوب های کربنی را به کاربید تبدیل کرده و از بین می برد، جای خالی این نانوتیوب ها که به شکل ساختار تک بعدی آن ها است، باقی می ماند و در نتیجه امکان خروج هلیوم را از ساختار فلز فراهم می کند. علاوه بر این با فراهم کردن امکان ترکیب مجدد فلز مذاب، موجب ترمیم ساختار و کاهش شکنندگی آن می شوند. مقاومت فلزی که با استفاده از این شیوه ساخته می شود در برابر تشعشعات رادیواکتیو، بین پنج تا ۱۰ برابر بیشتر از روش های سنتی است.
در حال حاضر این تکنیک تنها در مورد آلومینیوم مور آزمایش قرار گرفته است، اما محققان در حال آزمایش آن روی عنصر زیرکونیوم هستند و معتقدند می توان این شیوه را در مورد فلزاتی که دارای دمای ذوب بالاتری هستند نیز به کار گرفت.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Nano Energy منتشر شده است.