Massachussets Teknoloji Enstitüsü’nün başını çektiği bilim insanlarından oluşan uluslararası bir ekip, , az miktarda karbon nanotüp kullanımı sayesinde metallerin radyoaktif hasara karşı daha dayanıklı olduğunu keşfettiler. Şimdilik sadece düşük sıcaklıklı alüminyum benzeri metallerde kanıtlanan nanotüplerin bu kabiliyeti, arge ve ticari reaktörlerin bozunma sürelerini yavaşlamada kullanılabilir.
Radyasyon özellikle nükleer reaktörlerde kullanılan metaller için oldukça yıpratıcı. Metallerin sürekli güçlü radyasyona maruziyeti, gözeneklere ve kırılmalara neden oluyor. Ayrıca reaktörlerin ekonomisi ve güvenliği açısından birincil önceliğe sahiptir.
Radyoaktif parçacıklarla bombardıman yapılan metaller dönüşerek, ayrılıyor. Bu küçük helyum kabarcıklarına dönüşerek, metalik kasaların bükülmesine yol açıyor. Aynı dalgıçların kanında bulunan azot kabarcıklarının şekillenerek, hasara yol açması gibi, helyum balonları da kristal çekirdekler halinde sınırlar oluşturarak metalleri oluşturur. Sonunda metal gözenekli , gevrek ve kırılgan olur.
MIT ekibi karbon nanotüpleri, metallerle %2’den az üretim hacmine karıştırarak radyasyona daha dayanıklı hale getirdi. Nanotüpler homojen olarak dizilirek, tek boyutlu taşınım ağı boyunca kanaldan helyum çıkarılarak yol açtığı hasar önceden engellenebilir.
Diğer bir enteresan nokta da metallerin döküm ve işleyişi sırasında, nanotüpler tahrip olarak karbite dönüşüyor ve gerisinde tek boyutlu bir şekil bırakıyor aynı amberin içinde kalan böcekler gibi. Bu sayede sadece helyumun sızmasın imkan verilmiyor, aynı zamanda metallerin birleşiminden doğan kusurlar da onarılarak daha az kırılgan olması sağlanıyor.
Araştırmacılar 70 DPA’lık bu tek boyutlu yapının radyasyon hasarından kurtulabildiğini keşfetti. Kontrol numunesinde kırılganlık 5 ila 10 kat azaldığı görüldü.
Radyasyona karşı koruma sağlamak için, nanotüplerin eklenmesi hem materyalin dayanımını % 50 arttırıyor hem de dövmeyi iyileştiriyor.
Araştırmacılar şimdilik düşük sıcaklıklarda alüminyumu zirkonyum üzerinde test ederek tekniği kanıtladı. Artık kore araba sanayinde seri olarak üretilen karbon nanotüpler sayesinde fiyatlar düştü. Geliştirilen alüminyumun araştırma reaktörlerinde, uzay gemilerinde ve nükleer atık depolama konteynırlarında kullanılabilir.
Kaynak : Gizmag
2 Yorum