Tecnologia e Scienza

Metalli ad alta entropia per reattori nucleari più sicuri

Gli scienziati dell’Oak Ridge National Laboratory e della University of Finland hanno inventato un nuovo tipo di metallo per rendere i reattori nucleari più resistenti e più sicuri.

Una nuova lega metallica, più dura e forte dell’acciaio, potrebbe rendere i reattori nucleari più sicuri e più stabili nel tempo.

Un team di ricercatori dell’Oak Ridge National Laboratory (Stati Uniti) e della University of Finland (Finlandia), il cui lavoro verrà pubblicato su Physical Review Letters, ha sviluppato questo nuovo metallo che potrebbe sostituire l’acciaio nei reattori nucleari, la cui durata è di circa 40 anni durante i quali l’acciaio può diventare più debole o addirittura difettarsi.

I reattori nucleari moderni funzionano a temperature più elevate rispetto al passato e, per questo motivo, il futuro del nucleare è condizionato dal trovare qualche materiale che possa sostituire al più presto l’acciaio. Infatti, allo stato attuale, la sostituzione dell’esterno di acciaio di un reattore è molto costosa, sia in termini di tempo che di denaro.

Il futuro del nucleare è condizionato dal trovare qualche materiale che possa sostituire al più presto l’acciaio

La soluzione messa a punto dagli scienziati americani e finlandesi fa ricorso alle leghe ad alta entropia, leghe multi-componenti (solitamente con non meno di cinque elementi) stabili in un ampia gamma di composizioni e temperature. Nello specifico, hanno sperimentato due leghe a base di nichel e oro, simulando ciò che accade al rivestimento di un reattore nucleare e riscontrando due o tre volte meno difetti rispetto all’acciaio.

Le leghe ad alta entropia usano metalli in proporzioni uguali, ottenendo una maggiore uniformità a livello atomico, tale da garantire una probabilità inferiore di atomi leggermente diversi sulla superficie esposta ai neuroni del reattore e riducendo il rischio di difetti.


Mentre i metalli ad alta entropia non sono una nuova scoperta, è soltanto negli ultimi anni che gli scienziati sono riusciti a crearne con una qualità sufficientemente buona per essere impiegati in applicazioni pratiche. Purtroppo il costo è ancora un problema, ma si spera possa scendere nei prossimi anni.

Ci vorrà ancora del tempo prima che si possa costruire un reattore con questi nuovi metalli, ma questa lega è un passo in avanti verso il loro impiego.

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