Cientistas fizeram um novo metal que deixa os reatores nucleares mais resistentes

Fissão metal
Num reator nuclear, os níveis de calor intenso são produzidos durante o processo de fissão.

Um time internacional de pesquisadores desenvolveram um novo tipo de liga metálica de alta qualidade que pode deixar os reatores nucleares mais seguros e mais estáveis à longo termo. O novo material é mais forte e dura mais que metal. Embora possa não ser um metal que tenha sido inventado do zero, apenas recentemente foi possível produzir este tipo (essa qualidade) de metal. E isso poderia significar grandes coisas para tecnologias nucleares.

Colhendo Energia Nuclear

Um dos principais problemas com a energia nuclear é que o aço normalmente dura cerca de 40 anos antes que enfraqueça e se fique muito defeituoso para usar. Ligas de alta entropia podem ser a solução para este problema atual, pois este material é mais forte (e mais seguro) do que o aço.

Como os reatores modernos funcionam a temperaturas mais elevadas e enfraquecem a taxas mais e mais rápidas, é extremamente importante encontrar rapidamente soluções para este problema, a fim de evitar que aconteça um desastre nuclear, em um dos mais de 430 reatores ao redor do mundo.

Em um reator nuclear, os níveis de calor intenso são produzidos durante o processo de fissão. Este processo gera eletricidade, incluindo um grupo de nêutrons. Esses nêutrons normalmente ficam presos na água dentro do reator, mas alguns saem para o exterior do aço e acabam deslocando os átomos dentro de sua estrutura.

Isto é o que causa primariamente os defeitos acima mencionados.

FONTE: Tennessee Valley Authority
FONTE: Tennessee Valley Authority

Alterando o aço exterior

Ligas de alta entropia são criadas com quantidades iguais de metais diferentes, distribuídos uniformemente através de uma superfície. Isso permite que cada tipo de átomo seja quase igualmente exposto ao bombardeamento de nêutrons causados ​​pelo processo de fissão nuclear dentro do reator.

Para testar a eficácia destes metais, os cientistas simularam o processo dentro do reator nuclear bombardeando duas ligas com íons de níquel e ouro. Após o experimento, foi verificado que houve três vezes menos defeitos do que o aço.

Embora a ideia de utilizar ligas de alta entropia na fabricação de reatores nucleares pode soar como uma ótima solução para uma questão extremamente perigosa, existem alguns contratempos associados.

Em primeiro lugar, os custos permanecem elevados, embora estes custos devem diminuir nos próximos anos. Em segundo lugar, eles não estarão prontamente disponíveis por um longo tempo, embora os cientistas estão atualmente realizando testes em escala real para encontrar a fórmula perfeita. “Estamos muito felizes, mas ainda não nos atreveríamos construir um reator nuclear com esses materiais”, diz Kai Nordlund do Laboratório Nacional de Oak Ridge.

Fonte: Science Alert via Futurism

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