Ceramică auto-vindecătoare Modelată material potențial util pentru depozitarea deșeurilor nucleare - ScienceDaily
O nouă simulare pe computer a dezvăluit un comportament de auto-vindecare într-o ceramică comună care poate duce la dezvoltarea de materiale rezistente la radiații pentru centralele nucleare și depozitarea deșeurilor.
Cercetătorii de la Laboratorul Național al Pacificului de Nord-Vest al Departamentului Energiei au descoperit că mișcarea neliniștită a atomilor de oxigen vindecă daunele provocate de radiații în zirconia ceramică stabilizată prin yttria.
Oamenii de știință Ram Devanathan și Bill Weber au modelat cât de bine rezistă ceramica și alte materiale la radiații. "Dacă doriți ca un material să reziste radiațiilor de-a lungul mileniilor, nu vă puteți aștepta ca acesta să stea acolo și să-l ia. Trebuie să existe un mecanism de auto-vindecare", a spus Devanathan.
„Această cercetare ridică posibilitatea de a produce defecte mobile în ceramică pentru a spori toleranța la radiații”, a spus Weber. El a menționat că materialele capabile să manipuleze doze mari de radiații, de asemenea, „ar putea îmbunătăți durabilitatea echipamentelor cheie și ar putea reduce costurile înlocuirilor”.
Cercetătorii și-au abordat investigația în trei pași. În primul rând, au analizat zirconia stabilizată cu yttria, un compus din oxizi de itriu și zirconiu care conține defecte structurale aleatorii numite „locuri libere”. Defectele apar deoarece itriul are o sarcină electrică mai mică decât zirconiul. Pentru a corecta dezechilibrul de încărcare, zirconia renunță la atomii de oxigen. Dar pierderea acestor atomi de oxigen lasă situri goale de oxigen. Restul de atomi de oxigen sare constant în și din aceste locuri.