Científicos crean un material que soporta temperaturas de hasta 700°С

Actualizado a las 12/03/2019 - 10:12

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Moscú, 12/03/2019(El Pueblo en Línea) - Los físicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia MISIS (NUST MISIS) crearon un material único de tres capas —acero-vanadio-acero— capaz de soportar durante mucho tiempo temperaturas de hasta 700°С, altos niveles de radiación, tensiones mecánicas y ataques químicos destaca Sputnik.

Las barras de combustible son elementos fundamentales del reactor nuclear que entran en contacto con el combustible de uranio y controlan la intensidad de la reacción nuclear. El problema principal del reactor nuclear de neutrones rápidos de nueva generación que hace posible reutilizar el uranio ya usado consiste en cargas serias a que se someten las barras.

Las máximas temperaturas de funcionamiento de las capas de barras de combustible en los reactores de nueva generación ascienden a 550-700°С. Un fluido refrigerante a base de metal líquido —sodio— ejerce la influencia en las barras desde el exterior. Se crean cargas mucho más altas que las que pueden soportar las capas de barras de los reactores existentes.

Para cerrar el ciclo de combustible nuclear en reactores de neutrones rápidos de nueva generación son necesarios nuevos materiales de construcción capaces de garantizar un grado más alto de quema de combustible que el conseguido actualmente. Estos materiales deben soportar dosis de radiación de hasta 180-200 dislocaciones por átomo en vez de las máximas 100-130 dislocaciones por átomo en los materiales existentes.

En tales condiciones, las capas de barras fabricadas de acero no son capaces de funcionar. Ante los físicos se planteó la tarea de crear un material capaz de soportar durante un largo período la influencia simultánea de varios factores superagresivos del medio ambiente.

De acuerdo a Baránova, coautora del proyecto, estudiante de posgrado del Departamento de metalología y física de resistencia de la NUST MISIS, la tarea de crear tal material compuesto no es fácil porque los dos materiales deben ser monolíticos al máximo en los puntos de conexión.

Gracias al uso de esta tecnología, el acero y la aleación de vanadio se arraigan uno en el otro. El grupo de científicos lograron crear un prototipo de la capa de la barra de combustible que representa un tubo monolítico de tres capas.