Сильная радиация наносит ущерб как живой ткани, так и материалам. Потому инженеры MIT были крайне удивлены, когда обнаружили сплавы, которые, наоборот, восстанавливаются под воздействием радиации. Это поразительное свойство может оказаться очень полезным при создании будущих атомных электростанций.
В существующих ядерных реакторах радиация очень сильно ускоряет коррозию большинства материалов, приводя к их разрушению и, возможно, катастрофическим последствиям.
Потому в своем новом исследовании ученые Массачусетского технологического института и Национальной лаборатории Лоренса Беркли пытались выяснить, насколько интенсивным становится разрушение металлических сплавов при разных уровнях радиации. Вместо этого они обнаружили совершенно неожиданный эффект. Оказалось, что определенные сплавы никеля и хрома под воздействием сильной радиации становятся более устойчивыми к коррозии, чем без нее.
Эксперименты были сосредоточены на определенном типе ядерного реактора, в котором в качестве теплоносителя используются расплавленные соли натрия, лития и калия. Эта горячая смесь солей оказывает разрушительное воздействие на окружающие металлы, очень быстро разъедая их. Но только не сплав никеля и хрома. Под воздействием радиации этот сплав корродирует в агрессивных условиях в два раза медленнее. “Мы повторяли эксперимент десятки раз с разными условиями. И каждый раз мы получали одни и те же результаты”, - говорит Майкл Шорт, ведущий автор исследования.
Команда продолжила исследовать механизм, лежащий в основе этого удивительного эффекта. Используя электронный микроскоп, ученые проанализировали поверхность сплава после облучения радиацией и контакта с расплавленной солью при 650 градусах Цельсия.
Оказалось, что излучение создает крошечные дефекты в металле, которые позволяют его атомам легче перемещаться. В результате они быстрее заполняют дыры, создаваемые коррозией от соли. Таким образом, излучение помогает сплаву самовосстановиться.
Команда говорит, что открытие окажет неоценимую помощь при создании ядерных реакторов будущего и позволит точнее оценивать срок службы материалов на уже существующих объектах атомной энергетики.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на новый Telegram-канал iGate
