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¿El carbón Nanotubes mejora el metal? longevidad de s bajo radiación

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Los investigadores del MIT han descubierto que el adición de una cantidad minúscula de nanotubes del carbón al aluminio usado en reactores nucleares puede retardar dramáticamente la avería del metal, cursos de la vida del funcionamiento de los reactores potencialmente que extienden.

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Para ahora, el método ha probado eficaz solamente para el aluminio, que limita sus usos a los ambientes de la bajo-temperatura encontrados en reactores de investigación. Pero el equipo dice que el método puede también ser usable en las aleaciones de la alto-temperatura usadas en reactores comerciales.

Una de las razones principales de limitar los cursos de la vida del funcionamiento de reactores nucleares es que los metales expuestos al ambiente fuerte de la radiación cerca del núcleo del reactor llegan a ser porosos y frágiles, que puede llevar a agrietarse y a falta. El helio de la transmutación de la radiación toma la residencia dentro de los metales y los hace llegar a ser hablados enigmáticamente con las burbujas minúsculas a lo largo de límites de grano y progresivamente más frágiles.

¿Los nanotubes, a pesar de componer solamente una pequeña fracción del volumen? ¿menos el de 2%? puede formar una filtración, la red de transporte unidimensional para proporcionar los caminos para el helio al escape se retira en vez de ser atrapado dentro del metal, donde puede continuar haciendo daño. ¿La prueba demostró que después de la exposición a la radiación, los nanotubes del carbón dentro del metal se pueden químicamente alterar a los carburos, pero todavía conservan su forma delgada? ¿insectos casi semejantes atrapados en ámbar? dice Ju Li, profesor del MIT de la ciencia material y de la ingeniería. ¿? ¿Él? ¿s absolutamente asombroso? ¿usted pone? t considera una gota; conservan su morfología. ¿Él? ¿todavía s unidimensional.?

El área diedra total enorme de estos nanostructures 1D proporciona una manera para que los defectos de punto inducidos por radiación recombinen en el metal, aliviando un proceso que también lleve a la fragilidad. Los investigadores demostraron que la estructura 1D podía sobrevivir hasta 70 dislocaciones por el átomo del daño de radiación.

¿Después de la exposición de radiación, Li dicen, los poros en la muestra de control, pero no hay poros en el nuevo material? ¿y las demostraciones mecánicas de los datos tiene mucho menos fragilidad.? Para una cantidad dada de exposición a la radiación, las pruebas han demostrado que la cantidad de fragilidad está reducida cerca de cinco a diez veces.

¿El nuevo material necesita solamente cantidades minúsculas de nanotubes del carbón (CNTs)? ¿el cerca de 1% por peso agregado al metal? y éstos son baratos producir y el proceso, el equipo dice. El compuesto se puede fabricar a bajo costo por métodos industriales comunes y está siendo producido ya por la tonelada por los fabricantes en el Sur Corea para la industria del automóvil.

¿Incluso antes de la exposición a la radiación, la adición de esta pequeña cantidad de nanotubes mejora la fuerza del material por el 50% y también mejora su ductilidad extensible? ¿su capacidad de deformir sin la fractura? el equipo dice.

Mientras que el material usado para la prueba era de aluminio, el equipo planea funcionar con pruebas similares con el circonio, un metal ampliamente utilizado para los usos des alta temperatura del reactor tales como el revestimiento de las pastillas de combustible nuclear. ¿? ¿Pensamos que ésta es una característica genérica de los sistemas del metal-CNT? dice el postdoc Kang Pyo del MIT tan.