新合金可能会导致下一代核武植物金属

 作者:郁邻循     |      日期:2017-09-07 09:08:38
Monty Rakusen / Getty作者Jesse Emspak一种新型金属可以抵抗辐射对传统钢材的破坏,从而使核电站更加坚固没有人想要一座古老的核电站本周,由于对缺陷的担忧,三个欧洲国家的活动家游说关闭两个40年历史的比利时核反应堆核电站制造中子 - 很多都是中子当中子离开核心,储存核燃料并产生能量反应时,它们会撞击围绕它的钢中的原子一些中子将原子敲出原位,这会改变钢的性质,使其变脆结果是核电站需要定期更换钢件,这是一项昂贵且耗时的工作因此,芬兰赫尔辛基大学的Kai Nordlund和他的同事用称为高熵合金的混合金属进行了实验,看看它们是否能更好地存活辐射 “随着新一代反应堆的辐射越来越严重,”诺德伦德说 “所以找到能够存活下来的金属有很大的动力”在高熵合金中,不同元素的晶体是随机放置的,因此无论在哪个方向,满足给定元素原子的几率都是相同的旅行这与钢不同,其中原子具有可辨别的图案和簇尽管高熵合金已存在超过10年,但仅在过去几年中它们已经变得足够高质量以用于研究科学家们进行了模拟,以确定哪种组合对辐射的抵抗力最强,并确定了镍铁合金和镍钴铬合金然后,他们制造了新金属的微米薄盘,并在其上发射了一束金和镍核,以模拟真实核反应堆中可能发生的情况当他们分析光盘时,他们发现合金中的缺陷(金属结构错误的地方)比纯镍光盘少两到三倍研究的合着者,田纳西州橡树岭国家实验室的Yanwen Zhang说,他们使用纯镍,因为它比钢更容易进行计算在模拟中,合金的性能优于含10%铬的铁合金,典型的是不锈钢金属的不同晶体结构意味着比较并不完美,但看起来很有希望张注意到他们的实验表明,你可以通过插入你想要的原子来预测合金的性质 “这有两个和三个元素,”她说她补充说:“我们还没有尝试过”如果这些产品的性能与钢材一样好,那么还有很多甚至更多可以做得更好的产品 Nordlund表示,新合金准备用于真正的核电站还需要几年的时间 “我们非常高兴,但我不敢用这些材料建造核反应堆,”他说其他材料科学家也认为合金尚未准备好迎接黄金时段美国核管理委员会核监管研究办公室的马特戈登说,诺伦德及其同事使用的衡量指标 - 每个原子的缺陷 - 只是许多指标中的一个最终他们将不得不进行全面测试 “这些作者正在做的是合金开发的开始,”他说 “这是一个全新的材料类”期刊参考:物理评论快报,正在出版更多关于这些主题: