پژوهشگران ماده‌ی نوینی ساخته‌اند که نه تنها در برابر مقادیر بالایی از تشعشعات مقاومت می‌کند؛ بلکه هرچه بیشتر در معرض تشعشع قرار بگیرد، مقاوم‌تر می‌شود.راکتورهایی که با این ماده پوشش‌دهی می‌شوند، تحمل بهتری در برابر شرایط سخت عملیات "گداخت هسته‌ای"(همجوشی Fusion ) دارند که ممکن است زمینه پایدار کردن این منبع پاک انرژی را برای ما فراهم کند.
تشعشعات این ماده را مقاوم‌تر می‌کند
تشعشعات حاصل از واکنش‌های شیمیایی شوخی‌بردار نیست و همین باعث دشوار شدن بهره‌برداری از انرژی هسته‌ای می‌شود. بیشتر مواد هنگامی که برابر اندازه‌های زیادی از تشعشع قرار بگیرند یا می‌شکنند و یا سخت می‌شوند؛ اما محققان ماده نوینی ساخته‌اند که نه تنها می‌تواند اندازه زیادی از تشعشع را تاب بیاورد بلکه زمانی که در معرض آن قرار می‌گیرد، مقاوم‌تر نیز می‌شود.
یکی از بخش‌های کلیدی در راکتور هسته‌ای، سیستم خنک‌کننده‌ی آن است که معمولا در آن از آب بهره می‌گیرند.
ولی نسل‌های بعدی سیستم‌های هسته‌ای که بازده انرژی بالایی داشته و اقتصادی‌تر هستند، در دماهای بالاتری کار می‌کنند و مقادیر تشعشع بیشتری نسبت به سیستم‌های امروزی تولید می‌کنند.
در سیستم خنک کننده‌ی این نسل از راکتورها به جای آب از فلزات مایع مانند سدیم و سرب بهره گرفته می‌شود. ولی این فلزات مایع می‌توانند راکتور آسیب وارد کنند.
آقای کومار سیریدهاران (Kumar Sridharan) که از محققان دانشگاه ویسکانسین- مدیسون (University of Wisconsin-Madison) هستند در این‌باره می‌گوید: برای بخش‌های ساختاری این راکتورها نیز ترجیح به بهره‌گیری از مواد فلزی است ولی بیشتر این مواد نمی‌توانند خوردگی در دماهای بالا در راکتورهای پیشرفته را تاب بیاورند.
سیریدهاران با همکاری گروهی از محققان انیستیتو تکنولوژی ایتالیا(Istituto Italiano di Tecnologia (IIT)) واقع در شهر میلان، پوشش نانوسرامیک از جنس آلومینیوم اکسیدی را توسعه دادند که می‌تواند در برابر خوردگی حاصل از این فلزات مایع از خود مقاومت نشان دهد.
سیریدهاران همچنین افزود: خوردگی یک پدیده سطحی است پس بنابراین وقتی شما سطح را پوشش می‌دهید؛ این پوشش‌دهی باید بتواند در برابر اندازه‌های زیاد تشعشع مقاوم باشد و شکننده نگردد.
براساس گفته‌های فابیو دی فونزو (Fabio Di Fonzo) از مرکز علم و تکنولوژی نانو از انیستیتوی تکنولوژی ایتالیا (Center for Nano Science and Technology) : این پوشش نه تنها در برابر خوردگی مقاومت می‌کند بلکه هر چه در برابر تشعشعات بیشتر قرار می‌گیرد، مقاوم‌تر می‌شود.
(کارها و تحقیقات آنها در ژورنال Scientific Reports به چاپ رسیده است)
منبع انرژی برای آینده
ما دو نوع واکنش هسته‌ای را می‌شناسیم ولی تا به امروز تنها یکی از آنها برای تولید انرژی پایدار مورد بهره‌برداری قرار گرفته است. این فرایند "شکافت هسته‌ای" می‌باشد که عبارت است از شکستن یک هسته سنگین و ناپایدار و تبدیل آن به دو هسته سبک. به خاطر اینکه می‌توانیم بر این فرایند کنترل داشته باشیم این را در تولید انرژی بکار گرفته‌ایم.
نوع دوم "گداخت هسته‌ای" است که نیازمند شرایط دمایی و فشاری بسیار بالا همانند آنچه که در خورشید وجود دارد؛ می‌باشد و فرایند آن تاکنون نتوانسته به عنوان یک منبع ایمن انرژی مورد بهره‌برداری قرار بگیرد.
گداخت هسته‌ای یا فیوژن، نیازمند این است که دو هسته سبک (معمولا ایزوتوپهای هیدروژن) با هم ترکیب شده و مقادیری از انرژی را تولید کنند که چند برابر بیشتر از میزان انرژی تولید شده در فرایند شکافت هسته‌ای می‌باشد؛ بنابراین می‌توان گفت که گداخت هسته‌ای (همجوشی هسته‌ای) می‌تواند روزی به یک منبع نامحدود انرژی که در عین حال پاک و تجدیدپذیر است؛ شود.
تشعشعات حاصل از گداخت نیز بیشتر از شکافت است و این جایی است که پوشش نانوسرامیکی آلومینیوم اکسید می‌تواند مفید واقع شود.
با اینکه فناوری گداخت هسته‌ای موثر هنوز به طور کامل بدست نیامده است ولی می‌دانیم که پژوهشگران در حال برداشتن گام‌های بزرگی به سوی آن هستند. بدست آمدن ماده‌ای با توانایی حفاظت از راکتورها در این فرایند، خود گامی به پیش در این مسیر است.
شاید اینها را نیز بپسندید:
رکورد جهانی تازه‌ای برای فشار پلاسما در رِاَکتورِ همجوشی هسته‌ای
همجوشی هسته‌ای، گداخت هسته‌ای، فیوژن چیست؟
گداخت هسته ای با هیدروژن و بور
همجوشی هسته‌ای، گداخت هسته‌ای، فیوژن چیست؟
مرز پیشرفت فناوری تا کجاست؟
لینک منبع خبر: