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In un studiu pre-dimustratu in u Journal of Nuclear Materials, l'acciaiu inox austeniticu appena fabbricatu cù precipitati NbC di dimensioni nanometriche distribuiti uniformemente (ARES-6) è l'acciaiu inox 316 cunvinziunale sò stati esaminati sottu irradiazione ionica pesante. Cumportamentu post-gonfiore per paragunà i benefici di ARES-6.
Studiu: Resistenza à u rigonfiamentu di l'acciaiu inox austeniticu cù precipitati di NbC à nanoscala distribuiti uniformemente sottu à irradiazione ionica pesante. Creditu di l'imagine: Parilov/Shutterstock.com
L'acciai inossidabili austenitici (SS) sò cumunamente usati cum'è cumpunenti interni fabbricati in i reattori muderni à acqua ligera induve sò esposti à flussi di radiazione elevati.
U cambiamentu in a morfologia di l'acciai inossidabili austenitici dopu a cattura di neutroni affetta negativamente parametri fisichi cum'è l'indurimentu per radiazione è a decomposizione termica. I cicli di deformazione, a porosità è l'eccitazione sò esempi di evoluzione di a microstruttura indotta da a radiazione chì si trovanu cumunemente in l'acciai inossidabili austenitici.
Inoltre, l'acciaiu inox austeniticu hè sottumessu à l'espansione di u vacuum indotta da a radiazione, chì pò purtà à a distruzzione potenzialmente letale di i cumpunenti di u core di u reattore. Cusì, l'innuvazioni in i reattori nucleari muderni cù una vita più longa è una produttività più alta richiedenu l'usu di assemblaggi cumplessi chì ponu suppurtà più radiazioni.
Dapoi u principiu di l'anni 1970, parechji metudi sò stati pruposti per u sviluppu di materiali radioattivi. Cum'è parte di i sforzi per migliurà l'efficienza di a radiazione, hè statu studiatu u rolu di i principali aspetti di l'elasticità di l'espansione di u vacuum. Ma ancu cusì, postu chì l'acciai inossidabili austenitici à altu nichel sò assai suscettibili à a fragilizazione da a radiazione per via di a deformazione di e gocce d'eliu, l'acciai inossidabili à bassu austenite ùn ponu micca garantisce una prutezzione adeguata da a currusione in cundizioni currusive. Ci sò ancu alcune limitazioni per migliurà l'efficienza di a radiazione aghjustendu a cunfigurazione di a lega.
Un altru approcciu hè di include diverse caratteristiche microstrutturali chì ponu agisce cum'è punti di drenaggiu per i fallimenti puntuali. U sink pò cuntribuisce à l'assorbimentu di difetti intrinsechi indotti da a radiazione, ritardendu a furmazione di buchi è cerchi di spostamentu creati da u raggruppamentu di vacanze è lacune.
Numerose dislocazioni, picculi precipitati è strutture granulari sò stati pruposti cum'è assorbitori chì puderanu migliurà l'efficienza di a radiazione. U cuncepimentu cuncettuale di velocità dinamica è parechji studii osservazionali anu rivelatu i benefici di queste caratteristiche microstrutturali in a suppressione di l'espansione di u viotu è a riduzione di a separazione di i cumpunenti indotta da a radiazione. Tuttavia, u spaziu guarisce gradualmente sottu l'influenza di a radiazione è ùn svolge micca cumpletamente a funzione di un puntu di drenaggiu.
I circadori anu pruduttu pocu fà acciaio inox austeniticu cù una pruporzione paragunabile di precipitati di carburu di nano-niobiu dispersi uniformemente in a matrice utilizendu un prucessu industriale di fabricazione di l'acciaiu chì hè statu dopu chjamatu ARES-6.
Si prevede chì a maiò parte di i precipitati furniscenu siti di raccolta sufficienti per i difetti intrinseci di radiazione, aumentendu cusì l'efficienza di radiazione di e leghe ARES-6. Tuttavia, a presenza di precipitati microscopici di carburo di niobiu ùn furnisce micca e proprietà previste di resistenza à e radiazioni basate nantu à a struttura.
Dunque, u scopu di stu studiu era di testà l'effettu pusitivu di i picculi carburi di niobiu nantu à a resistenza à l'espansione. L'effetti di a velocità di dose ligati à a longevità di i patogeni à nanoscala durante u bumbardamentu di ioni pesanti sò stati ancu studiati.
Per investigà l'aumentu di u spaziu, una lega ARES-6 appena prodotta cù nanocarburi di niobiu dispersi uniformemente hà eccitatu l'acciaiu industriale è l'hà bombardatu cù ioni di nichel di 5 MeV. E seguenti cunclusioni sò basate nantu à misurazioni di gonfiore, studii di microstruttura à microscopia elettronica nanometrica è calculi di resistenza à a caduta.
Trà e proprietà microstrutturali di ARES-6P, l'alta concentrazione di precipitati di carburo di nanoniobio hè a ragione più impurtante di l'aumentu di l'elasticità durante u gonfiore, ancu s'è l'alta concentrazione di nichel ghjoca ancu un rolu. Data l'alta frequenza di spostamenti, ARES-6HR hà mostratu una espansione paragunabile à ARES-6SA, ciò chì suggerisce chì, malgradu a maggiore resistenza di a struttura di u serbatoiu, u spostamentu in ARES-6HR da solu ùn pò micca furnisce un situ di drenaggiu efficace.
Dopu u bumbardamentu cù ioni pesanti, a natura quasi cristallina à nanoscala di i precipitati di carburu di niobiu hè distrutta. Di cunsiguenza, quandu si usa l'installazione di bumbardamentu cù ioni pesanti aduprata in questu travagliu, a maiò parte di i patogeni preesistenti in campioni micca irradiati si sò dissipati gradualmente in a matrice.
Ancu s'è a capacità di drenaggiu di ARES-6P hè prevista per esse trè volte quella di a piastra d'acciaio inox 316, l'aumentu misuratu di l'espansione hè circa sette volte.
A dissoluzione di precipitati di nanocarburo di niobiu dopu l'esposizione à a luce spiega a grande discrepanza trà a resistenza à u gonfiore prevista è quella reale di ARES-6P. Tuttavia, si prevede chì i cristalliti di carburo di nanoniobiu saranu più resistenti à dosi più basse, è l'elasticità di espansione di ARES-6P serà assai migliorata in u futuru in cundizioni nurmali di centrale nucleare.
Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C., è AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C., è AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Chon, K., Eom, HJ, Jang, K., è Al-Musa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C., è AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Jeong, C., Eom, HJ, Jang, C., è AlMousa, N. (2022). Shin, JH, Kong, BS, Chon, K., Eom, HJ, Jang, K., è Al-Musa, N. (2022).Resistenza à u rigonfiamentu di l'acciaiu inox austeniticu cù precipitati di NbC di dimensioni nanometriche distribuiti uniformemente sottu irradiazione cù ioni pesanti. Journal of Nuclear Materials. Disponibile à: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
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Shahir s'hè diplomatu à a Facultà d'Ingegneria Aerospaziale di l'Istitutu di Tecnulugia Spaziale d'Islamabad. Hà fattu ricerche approfondite in strumenti è sensori aerospaziali, dinamica computazionale, strutture è materiali aerospaziali, tecniche d'ottimizazione, robotica è energia pulita. L'annu scorsu hà travagliatu cum'è consulente freelance in u campu di l'ingegneria aerospaziale. A scrittura tecnica hè sempre stata u forte di Shahir. Ch'ellu vinca premii in cuncorsi internaziunali o vinca cuncorsi di scrittura lucali, eccelle. Shahir ama e vitture. Da e corse di Formula 1 è a lettura di nutizie automobilistiche à e corse di kart, a so vita gira intornu à e vitture. Hè appassiunatu di u so sport è prova sempre à truvà tempu per ellu. Squash, football, cricket, tennis è corse sò i so passatempi cù i quali li piace à passà u tempu.
Sudore caldu, Shahr. (22 di marzu di u 2022). A resistenza à u gonfiore di una nova lega di reattore nanomodificata hè stata analizata. AZonano. Ritruvatu l'11 di settembre di u 2022 da https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
Sudore caldu, Shahr. "Analisi di a resistenza à u gonfiore di e nuove leghe di reattori nanomodificate". AZonano.11 di settembre di u 2022.11 di settembre di u 2022.
Sudore caldu, Shahr. "Analisi di a resistenza à u gonfiore di e nuove leghe di reattori nanomodificati". AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (À partesi da l'11 di settembre di u 2022).
Sudore caldu, Shahr. 2022. Analisi di a resistenza à u gonfiore di e nuove leghe nanomodificate di u reattore. AZoNano, accessu l'11 di settembre di u 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
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