Радиация наносит вред как живым тканям, так и материалам. Но теперь инженеры из Массачусетского технологического института были удивлены, обнаружив, что радиация может на самом деле помочь некоторым сплавам самоизлечиться, продлив срок их полезного использования. Это, очевидно, может быть очень важной информацией при проектировании будущих атомных электростанций.
Известно, что в ядерных реакторах радиация ускоряет коррозию большинства материалов, что приводит к их возможному выходу из строя и, возможно, к катастрофическим последствиям. Поэтому для нового исследования исследователи из Массачусетского технологического института и Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли намеревались определить, насколько вредна коррозия при разных уровнях радиации.
Но то, что они нашли, удивило их. Исследуя конкретные сплавы никеля и хрома, команда обнаружила, что радиация на самом деле делает материал более устойчивым к коррозии.
Эти эксперименты были сосредоточены на ядерном реакторе определенного типа, в котором в качестве хладагента используются расплавленные соли натрия, лития и калия. Эта горячая соленая смесь наносит вред сплавам вокруг нее, со временем разъедая металл. Но команда обнаружила, что когда этот сплав подвергался бомбардировке излучением протонного ускорителя, коррозии потребовалось в два раза больше времени для разрушения.
«Мы повторяли это десятки раз в разных условиях», - говорит Майкл Шорт (Michael Short), ведущий исследователь. «И каждый раз мы получали одинаковые результаты».
Команда продолжала исследовать механизм этого удивительного результата. Используя просвечивающий электронный микроскоп, исследователи визуализировали поверхности сплавов после того, как они были облучены во время контакта с расплавленной солью при 650°C.
Они обнаружили, что радиация создает крошечные дефекты в металле, что позволяет его атомам легче перемещаться. Это означает, что они могут быстро заполнить отверстия, которые создает едкая соль. В некотором смысле, радиация помогает сплаву стать самовосстанавливающимся.
Команда говорит, что открытие должно позволить более точные оценки времени жизни материалов на существующих установках, что очень важно при проектировании будущих ядерных реакторов.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
Источник: New Atlas / MIT
