אנו משתמשים בקובצי Cookie כדי לשפר את חוויית הגלישה שלך. על ידי המשך גלישה באתר זה, הנך מסכים לשימוש שלנו בקובצי Cookie. מידע נוסף.
במחקר שהודגם מראש בכתב העת Journal of Nuclear Materials, נבדקו פלדת אל-חלד אוסטניטית טרייה עם משקעי NbC ננומטריים בגודל שווה (ARES-6) ופלדת אל-חלד קונבנציונלית 316 תחת הקרנת יונים כבדה. התנהגות לאחר התפיחה נבדקה להשוואת היתרונות של ARES-6.
מחקר: עמידות בפני נפיחות של פלדת אל-חלד אוסטניטית עם משקעים ננומטריים מפוזרים באופן שווה תחת קרינת יונים כבדה. קרדיט תמונה: Parilov/Shutterstock.com
פלדות אל חלד אוסטניטיות (SS) משמשות בדרך כלל כרכיבים פנימיים מיוצרים בכורי מים קלים מודרניים, שם הן נחשפות לשטפי קרינה גבוהים.
השינוי במורפולוגיה של פלדות אל-חלד אוסטניטיות לאחר לכידת נויטרונים משפיע לרעה על פרמטרים פיזיקליים כמו התקשות קרינה ופירוק תרמי. מחזורי דפורמציה, נקבוביות ועירור הם דוגמאות לאבולוציה של מיקרו-מבנה הנגרמת על ידי קרינה הנפוצות בפלדות אל-חלד אוסטניטיות.
בנוסף, פלדת אל-חלד אוסטניטית נתונה להתפשטות ואקום הנגרמת על ידי קרינה, מה שעלול להוביל להרס קטלני של רכיבי ליבת הכור. לפיכך, חידושים בכורים גרעיניים מודרניים בעלי אורך חיים ארוך יותר ופרודוקטיביות גבוהה יותר דורשים שימוש במכלולים מורכבים שיכולים לעמוד ביותר קרינה.
מאז תחילת שנות ה-70 הוצעו שיטות רבות לפיתוח חומרים רדיואקטיביים. כחלק מהמאמצים לשיפור יעילות הקרינה, נחקר תפקידם של ההיבטים העיקריים של גמישות התפשטות בוואקום. אך למרות זאת, מכיוון שפלדות אל-חלד אוסטניטיות עתירות ניקל רגישות מאוד לשבירות קרינה עקב עיוות טיפות הליום, פלדות אל-חלד דל אוסטניט אינן יכולות להבטיח הגנה נאותה מפני קורוזיה בתנאים קורוזיביים. ישנן גם כמה מגבלות לשיפור יעילות הקרינה על ידי כוונון תצורת הסגסוגת.
גישה נוספת היא לכלול מגוון מאפיינים מיקרו-מבניים שיכולים לשמש כנקודות ניקוז לכשלים נקודתיים. כיור יכול לתרום לספיגת פגמים פנימיים הנגרמים מקרינה, ולעכב את היווצרותם של חורים ומעגלי תזוזה הנוצרים על ידי קיבוץ של חללים פנויים ופערים.
נקעים רבים, משקעים זעירים ומבנים גרגיריים הוצעו כבולמים שיכולים לשפר את יעילות הקרינה. תכנון קונספטואלי של מהירות דינמית ומספר מחקרים תצפיתיים חשפו את היתרונות של תכונות מיקרו-מבניות אלו בדיכוי התפשטות חללים ובהפחתת הפרדת רכיבים הנגרמת על ידי קרינה. עם זאת, הפער מתרפא בהדרגה תחת השפעת הקרינה ואינו מבצע במלואו את תפקיד נקודת הניקוז.
החוקרים ייצרו לאחרונה פלדת אל-חלד אוסטניטית עם שיעור דומה של משקעי ננו-ניוביום קרביד המפוזרים באופן אחיד במטריקס, באמצעות תהליך ייצור פלדה תעשייתי שכונה מאוחר יותר ARES-6.
רוב המשקעים צפויים לספק אתרי שקיעה מספיקים לפגמים פנימיים בקרינה, ובכך להגביר את יעילות הקרינה של סגסוגות ARES-6. עם זאת, נוכחותם של משקעים מיקרוסקופיים של ניוביום קרביד אינה מספקת את התכונות הצפויות של עמידות לקרינה בהתבסס על המסגרת.
לכן, מטרת מחקר זה הייתה לבחון את ההשפעה החיובית של קרבידי ניוביום קטנים על עמידות להתפשטות. נחקרו גם השפעות קצב המינון הקשורות לאורך החיים של פתוגנים בקנה מידה ננומטרי במהלך הפצצת יונים כבדה.
כדי לחקור את הגידול בפער, סגסוגת ARES-6 חדשה שיוצרה עם ננו-קרבידים של ניוביום מפוזרים באופן אחיד עוררה פלדה תעשייתית והפציצה אותה ביוני ניקל של 5 MeV. המסקנות הבאות מבוססות על מדידות נפיחות, מחקרי מיקרוסקופ אלקטרונים ננומטרי וחישובי חוזק נפילה.
מבין התכונות המיקרו-מבניות של ARES-6P, הריכוז הגבוה של משקעי ננו-וניוביום קרביד הוא הסיבה החשובה ביותר לעלייה בגמישות במהלך הנפיחות, אם כי גם ריכוז הניקל הגבוה משחק תפקיד. בהתחשב בתדירות הגבוהה של תזוזות, ARES-6HR הציג התפשטות דומה ל-ARES-6SA, דבר המצביע על כך שלמרות החוזק המוגבר של מבנה המיכל, תזוזת ARES-6HR לבדה אינה יכולה לספק אתר ניקוז יעיל.
לאחר הפצצה ביונים כבדים, האופי הקוואזי-גבישי הננומטרי של משקעי ניוביום קרביד נהרס. כתוצאה מכך, בעת שימוש במתקן הפצצת יונים כבדים ששימש בעבודה זו, רוב הפתוגנים הקיימים בדגימות שלא עברו קרינה התפוגגו בהדרגה במטריצה.
למרות שצפויה קיבולת הניקוז של ARES-6P להיות פי שלושה מזו של פלדת אל-חלד 316, העלייה הנמדדת בהתפשטות היא פי שבעה בקירוב.
התמוססות משקעים של ניוביום ננוקרביד בחשיפה לאור מסבירה את הפער הגדול בין עמידות הנפיחות הצפויה לממשית של ARES-6P. עם זאת, גבישי ננו-ניוביום קרביד צפויים להיות עמידים יותר במינונים נמוכים יותר, וגמישות ההתפשטות של ARES-6P תשתפר משמעותית בעתיד בתנאי תחנת כוח גרעינית רגילים.
שין, ג'יי.איי., קונג, ב.ס., ג'ונג, סי., איום, ה.י., ג'אנג, סי., ואלמוסה, נ. (2022). שין, ג'יי.איי., קונג, ב.ס., ג'ונג, סי., איום, ה.י., ג'אנג, סי., ואלמוסה, נ. (2022). שין, ג'יי.ה', קונג, ב.ס., צ'ון, ק., איום, ה.ג'יי, ג'אנג, ק., ואל-מוסה, נ. (2022). שין, ג'יי.איי., קונג, ב.ס., ג'ונג, סי., איום, ה.י., ג'אנג, סי., ואלמוסה, נ. (2022). שין, ג'יי.איי., קונג, ב.ס., ג'ונג, סי., איום, ה.י., ג'אנג, סי., ואלמוסה, נ. (2022). שין, ג'יי.ה', קונג, ב.ס., צ'ון, ק., איום, ה.ג'יי, ג'אנג, ק., ואל-מוסה, נ. (2022).עמידות בפני נפיחות של פלדת אל-חלד אוסטניטית עם משקעים של NbC בגודל ננומטרי המפוזרים באופן שווה תחת הקרנה עם יונים כבדים. כתב העת לחומרים גרעיניים. זמין בכתובת: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
הצהרת אחריות: הדעות המובעות כאן הן של המחבר בתפקידו האישי ואינן משקפות בהכרח את דעותיה של AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, הבעלים והמפעיל של אתר זה. הצהרת אחריות זו היא חלק מתנאי השימוש של אתר זה.
שאהיר סיים את לימודיו בפקולטה להנדסת אווירונאוטיקה במכון טכנולוגיית חלל באסלאמאבאד. הוא ערך מחקר מקיף בתחום מכשירי וחיישנים בתחום האווירונאוטיקה, דינמיקה חישובית, מבנים וחומרים בתחום האווירונאוטיקה, טכניקות אופטימיזציה, רובוטיקה ואנרגיה נקייה. בשנה שעברה עבד כיועץ עצמאי בתחום הנדסת האווירונאוטיקה. כתיבה טכנית תמיד הייתה הצד החזק של שאהיר. בין אם הוא זוכה בפרסים בתחרויות בינלאומיות או זוכה בתחרויות כתיבה מקומיות, הוא מצטיין. שאהיר אוהב מכוניות. ממרוצי פורמולה 1 וקריאת חדשות רכב ועד מרוצי קארטינג, חייו סובבים סביב מכוניות. הוא נלהב מהספורט שלו ותמיד מנסה למצוא זמן לכך. סקווש, כדורגל, קריקט, טניס ומרוצים הם תחביביו שהוא נהנה לבלות איתם.
זיעה חמה, שאהר. (22 במרץ, 2022). עמידות הנפיחות של סגסוגת כור חדשה שעברה שינוי ננומטרי נותחה. AZonano. אוחזר ב-11 בספטמבר, 2022 מ-https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
זיעה חמה, שאהר. "ניתוח עמידות לנפיחות של סגסוגות כורים חדשות שעברו שינוי ננומטר". אזונאנו.11 בספטמבר, 2022.11 בספטמבר, 2022.
זיעה חמה, שאהר. "ניתוח עמידות לנפיחות של סגסוגות כורים חדשות שעברו שינוי ננומטר". AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (נכון ל-11 בספטמבר 2022).
זיעה חמה, שאהר. 2022. ניתוח עמידות לנפיחות של סגסוגות ננו-מודיפיקציות חדשות של כורים. AZoNano, גישה ב-11 בספטמבר 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
בראיון זה, AZoNano דן בפיתוח של ננו-כונן אופטי חדש המופעל על ידי אור.
בראיון זה, נדון בדיו ננו-חלקיקים לייצור תאי שמש פרובסקיט להדפסה בעלות נמוכה, שיכולים לסייע בהקלה על המעבר הטכנולוגי להתקני פרובסקיט ברי קיימא מסחרית.
אנו משוחחים עם החוקרים העומדים מאחורי ההתקדמות האחרונה במחקר גרפן hBN שיכולה להוביל לפיתוח של מכשירים אלקטרוניים וקוונטיים מהדור הבא.
כלי מיפוי מתקדם של התנגדות יריעות Filmetrics R54 עבור ופלים מוליכים למחצה ופלים מרוכבים.
ה-Filmetrics F40 הופך את המיקרוסקופ השולחני שלך לכלי למדידת עובי ומקדם שבירה.
NL-UHV של Nikalyte הוא כלי מתקדם ליצירת ננו-חלקיקים בוואקום אולטרה-גבוה והפקדתם על דגימות ליצירת משטחים פונקציונליים.