Η Ρωσία αναπτύσσει επίστρωση με μοναδικές ιδιότητες κατά της ακτινοβολίας

© Φωτογραφία με την ευγενική χορηγία της TPU Press Service Εργαστήριο του τμήματος πειραματικής φυσικής της Σχολής Μηχανικών Πυρηνικών Τεχνολογιών του TPU, ο μεταπτυχιακός φοιτητής του TPU Anton Lomygin εργάζεται με ένα οπτικό φασματόμετρο εκπομπής εκκένωσης πυράκτωσης ΜΟΣΧΑ, 9 Ιουνίου - RIA Novosti. Επιστήμονες του Πολυτεχνείου του Τομσκ (TPU) αναπτύσσουν μια μοναδική νανοεπίστρωση για προστασία από την ακτινοβολία, ικανή για "αυτοθεραπεία". Θα βοηθήσει στην προστασία των ηλεκτρονικών και θα βελτιώσει σοβαρά την αντοχή στην ακτινοβολία διαφόρων υλικών στην πυρηνική και διαστημική βιομηχανία, δήλωσαν οι συγγραφείς. Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στο περιοδικό Metals. Τα νέα ανθεκτικά στην ακτινοβολία υλικά, εξήγησαν οι εμπειρογνώμονες, όχι μόνο θα βελτιώσουν πολλές εγκαταστάσεις της πυρηνικής βιομηχανίας, αλλά και θα προστατεύσουν αποτελεσματικά τα ηλεκτρονικά από την καταστροφή τους από την ακτινοβολία. Η προστασία αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική για την αστροναυπηγική - η διαστημική ακτινοβολία μπορεί να αχρηστεύσει γρήγορα τα ηλεκτρονικά συστήματα εκτός της προστασίας της γήινης ατμόσφαιρας. Ο κύριος κίνδυνος της ακτινοβολίας είναι η επίδραση φορτισμένων σωματιδίων και νετρονίων. Οι επιστήμονες της TPU επιβεβαίωσαν πειραματικά ότι η πολυστρωματική σύνθετη νανοεπίστρωση από ζιρκόνιο και νιόβιο που δημιούργησαν είναι σε θέση να "θεραπεύει" ανεξάρτητα τα ελαττώματα που προκαλούνται από αυτούς τους παράγοντες. "Οι ατέλειες ακτινοβολίας στα υλικά είναι είτε κενές θέσεις, δηλαδή άτομα που βγαίνουν από το κρυσταλλικό πλέγμα, είτε πρόσθετα άτομα που "κολλάνε" σε αυτό. Και οι δύο τύποι βλάβης μπορούν να συσσωρευτούν, οδηγώντας σε αποτυχία του προϊόντος. Μετά από μακροχρόνια ακτινοβόληση της επικάλυψής μας με δέσμη πρωτονίων, η συγκέντρωση των ατελειών είτε παραμένει αμετάβλητη είτε μειώνεται λόγω της απορροής των ατελειών στα όρια των στρωμάτων όπου αλληλοεξαλείφονται", εξήγησε ο αναπληρωτής καθηγητής Πειραματικής Φυσικής στη Σχολή Μηχανικών Πυρηνικών Τεχνολογιών του TPU Roman Laptev. Τέτοιες ιδιότητες των επικαλύψεων ανοίγουν ευρείες ευκαιρίες για τη βελτίωση της αντίστασης στην ακτινοβολία διαφόρων υλικών στην πυρηνική και αεροδιαστημική βιομηχανία, είναι σίγουροι οι ερευνητές. Το σύνθετο υλικό που παράγεται με σπατουλάρισμα μαγνητρονίων αποτελείται από πέντε στρώματα κάθε υλικού πάχους περίπου 100 nm. "Η μικροσκοπία φωτισμού και η δομική ανάλυση με ακτίνες Χ έδειξαν ότι μετά την ακτινοβόληση, δημιουργούνται τάσεις στη δομή λόγω της συσσώρευσης πρωτονίων. Τόσο οι υπολογισμοί όσο και τα πειράματα αποκάλυψαν μια μετατόπιση των ατόμων ζιρκονίου από τη βέλτιστη θέση τους με το σχηματισμό περιοχών μειωμένης πυκνότητας ηλεκτρονίων, κοντά στις οποίες συσσωρεύονται ενσωματωμένα ιόντα και τα ποζιτρόνια εκμηδενίζονται κατά την ανάλυση", δήλωσε ο Laptev. Για την πειραματική ανάλυση της δομής των ατελειών πριν και μετά την ακτινοβόληση χρησιμοποιείται μια μοναδική μέθοδος υψηλής ευαισθησίας - φασματομετρία Doppler διεύρυνση της γραμμής εξαΰλωσης με τη χρήση δέσμης ποζιτρονίων με ρυθμιζόμενη ενέργεια, ανέφεραν οι επιστήμονες. Οι μελέτες διεξήχθησαν στο πλαίσιο του προγράμματος του Ρωσικού Επιστημονικού Ιδρύματος #20-79-10343 σε συνεργασία με ειδικούς από το Ερευνητικό Κέντρο Weinberg και το Εργαστήριο Πυρηνικών Προβλημάτων Dzhelepov του Κοινού Ινστιτούτου Πυρηνικών Ερευνών. Στο μέλλον, η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να μελετήσει το νέο υλικό σε υψηλότερες δόσεις ακτινοβολίας.

https://ria.ru/20210609/tpu-1736123076.html