Углеродные нанотрубки позволят увеличить надежность и срок службы конструкций ядерных установок - «Наука и технологии»

Международная группа, возглавляемая учеными из Массачусетского технологического института, обнаружила, что добавки небольшого количества углеродных нанотрубок к металлам делает их намного более стойкими к пагубному влиянию радиации на их структуру. В настоящее время все это проверено по отношению к металлам с низкой температурой плавления, к примеру, алюминию, но в недалеком будущем способность нанотрубок замедлять процессы разрушения позволит увеличить надежность и сроки службы энергетических атомных реакторов и прочих ядерных установок, в том числе и используемых в научных целях.

Сильный уровень радиации влияет пагубно не только на все живое, он также является причиной кардинальных структурных изменений в металлах. Постоянное воздействие сильной радиации делает металл пористым и хрупким до тех пор, пока в месте воздействия не образуются трещины и другие дефекты. Естественно, эти процессы влияют в худшую сторону на надежность, безопасность и сроки службы деталей и узлов ядерных установок и ученые и инженеры уже достаточно давно находятся в поисках решения этой проблемы.

Проблема заключается в том, что атомы металла, подвергаясь бомбардировке высокоэнергетическими частицами, видоизменяются или расщепляются. Внутри кристаллической решетки металла формируются микропузырьки гелия. И эти пузырьки, подобно пузырькам азота в крови быстро поднимающегося на поверхность водолаза, могут послужить причиной повреждения материала. А в металле эти пузырьки разрывают границы между зернами, из которых состоит большинство металлических сплавов. Поэтому металл в месте воздействия радиации становится менее прочным и более хрупким.