به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از ساینس دیلی، محققان آزمایشگاه ملی بروکهون و آزمایشگاه ملی ایداهو موفق شدند نقش واکنش‌های شیمیایی القا شده توسط پرتو را در کاهش خوردگی فلزات در رآکتورهای هسته‌ای خنک‌شده با نمک‌های مذاب شناسایی کنند. این مطالعه که در مجله Physical Chemistry Chemical Physics منتشر شده، نشان می‌دهد تابش پرتو می‌تواند اکسیداسیون کروم (Cr3+) را به حالت کم‌خورنده‌تر (Cr2+) تبدیل کند و از تخریب آلیاژهای فلزی جلوگیری کند.
رآکتورهای نمک مذاب به‌دلیل کارایی بالا و فشار کمتر نسبت به رآکتورهای سنتی آبی، به‌عنوان فناوری نویدبخش انرژی هسته‌ای مطرح هستند. با این حال، خورندگی فلزات در این محیط‌های پرتویی یکی از چالش‌های اصلی است. کروم، عنصری که در آلیاژهای سازه‌ای این رآکتورها وجود دارد، به‌راحتی در نمک مذاب حل شده و به‌صورت Cr3+ خورنده عمل می‌کند. این تحقیق نشان می‌دهد که پرتو موجب واکنش Cr3+ با الکترون‌های سولواته (eS−) می‌شود و آن را به Cr2+ تبدیل می‌کند که خاصیت خورندگی کمتری دارد.
اهمیت نتایج برای انرژی هسته‌ای
با استفاده از تجهیزات پیشرفته همچون شتاب‌دهنده وان دی گراف و لیزر الکترونی، تیم تحقیقاتی واکنش‌های شیمیایی را در دماهای بالا و محیط پرتوزا ردیابی کردند. نتایج نشان داد که تابش پرتو نه‌تنها خوردگی را کاهش می‌دهد، بلکه می‌تواند نانوذرات فلزی را در نمک مذاب تشکیل دهد که کاربرد در پوشش‌های محافظ دارند، این کشف می‌تواند به طراحی رآکتورهایی با طول عمر بیشتر و هزینه نگهداری کمتر کمک کند، مرکز تحقیقاتی «نمک‌های مذاب در محیط‌های شدید» که توسط وزارت انرژی آمریکا تأسیس شده، به بررسی خواص بنیادی نمک‌ها و تعامل آن‌ها با پرتو می‌پردازد، این پژوهش نه‌تنها به بهبود ایمنی رآکتورها کمک می‌کند، بلکه زمینه را برای استفاده از فناوری نمک مذاب در صنایع دیگر همچون ذخیره انرژی هموار می‌سازد.
نظر شما