نستخدم ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك. بمواصلة تصفح هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط. معلومات إضافية.
في دراسة سابقة نُشرت في مجلة المواد النووية، تم فحص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المُصنّع حديثًا والمُحتوي على رواسب نانوية الحجم من كربيد النيوبيوم (ARES-6) والفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي 316 تحت تأثير إشعاع الأيونات الثقيلة. وتمت دراسة سلوك التورم اللاحق لمقارنة مزايا ARES-6.
دراسة: مقاومة التورم للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مع ترسبات نانوية متجانسة من كربيد النيوبيوم تحت تأثير التشعيع بالأيونات الثقيلة. مصدر الصورة: Parilov/Shutterstock.com
تُستخدم الفولاذات الأوستنيتية المقاومة للصدأ (SS) بشكل شائع كمكونات داخلية مصنعة في مفاعلات الماء الخفيف الحديثة حيث تتعرض لتدفقات إشعاعية عالية.
يؤثر التغير في بنية الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عند امتصاص النيوترونات سلبًا على بعض الخصائص الفيزيائية، مثل التصلب الإشعاعي والتحلل الحراري. وتُعد دورات التشوه والمسامية والإثارة أمثلة على تطور البنية المجهرية الناتج عن الإشعاع، والذي يُلاحظ عادةً في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
إضافةً إلى ذلك، يتعرض الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي للتمدد الفراغي الناتج عن الإشعاع، مما قد يؤدي إلى تدمير مكونات قلب المفاعل بشكلٍ مميت. لذا، تتطلب الابتكارات في المفاعلات النووية الحديثة ذات العمر الأطول والإنتاجية الأعلى استخدامَ تركيباتٍ معقدة قادرة على تحمل مستوياتٍ أعلى من الإشعاع.
منذ أوائل سبعينيات القرن الماضي، طُرحت العديد من الطرق لتطوير المواد المشعة. وفي إطار الجهود المبذولة لتحسين كفاءة الإشعاع، دُرست أهمية الجوانب الرئيسية لمرونة التمدد الفراغي. ومع ذلك، ونظرًا لأن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي النيكل شديد الحساسية للتقصف الإشعاعي الناتج عن تشوه قطرات الهيليوم، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ منخفض الأوستنيت لا يضمن حماية كافية من التآكل في الظروف المسببة للتآكل. كما توجد بعض القيود على تحسين كفاءة الإشعاع من خلال ضبط تركيبة السبيكة.
يتمثل نهج آخر في تضمين خصائص بنيوية دقيقة متنوعة يمكن أن تعمل كنقاط تصريف لنقاط الفشل. يمكن أن تساهم هذه النقاط في امتصاص العيوب الجوهرية الناتجة عن الإشعاع، مما يؤخر تشكل الثقوب ودوائر الإزاحة الناتجة عن تجمع الفراغات والفجوات.
تم اقتراح العديد من الانخلاعات، والترسبات الدقيقة، والبنى الحبيبية كعوامل امتصاص لتحسين كفاءة الإشعاع. وقد كشف التصميم المفاهيمي للسرعة الديناميكية والعديد من الدراسات الرصدية عن فوائد هذه الخصائص الميكروية في كبح تمدد الفراغات وتقليل انفصال المكونات الناتج عن الإشعاع. ومع ذلك، فإن الفجوة تلتئم تدريجيًا تحت تأثير الإشعاع ولا تؤدي وظيفة نقطة التصريف بشكل كامل.
وقد أنتج الباحثون مؤخراً الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بنسبة مماثلة من رواسب كربيد النيوبيوم النانوية المنتشرة بشكل موحد في المصفوفة باستخدام عملية صناعة الصلب الصناعية التي أطلق عليها لاحقاً اسم ARES-6.
من المتوقع أن توفر معظم الرواسب مواقع امتصاص كافية للعيوب الإشعاعية الذاتية، مما يزيد من كفاءة إشعاع سبائك ARES-6. ومع ذلك، فإن وجود رواسب مجهرية من كربيد النيوبيوم لا يوفر خصائص مقاومة الإشعاع المتوقعة بناءً على الهيكل.
لذا، هدفت هذه الدراسة إلى اختبار التأثير الإيجابي لكربيدات النيوبيوم الصغيرة على مقاومة التمدد. كما تم بحث تأثيرات معدل الجرعة المتعلقة بعمر مسببات الأمراض النانوية أثناء قصف الأيونات الثقيلة.
لتقصّي سبب ازدياد الفجوة، تمّ تحفيز سبيكة ARES-6 المُصنّعة حديثًا، والتي تحتوي على جزيئات نانوية من كربيد النيوبيوم موزعة بانتظام، بفولاذ صناعي وقصفه بأيونات النيكل بطاقة 5 ميغا إلكترون فولت. وتستند الاستنتاجات التالية إلى قياسات التورم، ودراسات البنية المجهرية باستخدام المجهر الإلكتروني النانوي، وحسابات قوة السقوط.
من بين الخصائص الميكروية لـ ARES-6P، يُعدّ التركيز العالي لرواسب كربيد النيوبيوم النانوية السبب الأهم لزيادة المرونة أثناء التورم، على الرغم من أن التركيز العالي للنيكل يلعب دورًا أيضًا. ونظرًا لتكرار الإزاحات، أظهر ARES-6HR تمددًا مماثلًا لـ ARES-6SA، مما يشير إلى أنه على الرغم من زيادة قوة هيكل الخزان، فإن الإزاحة في ARES-6HR وحدها لا تكفي لتوفير موقع تصريف فعال.
بعد قصف رواسب كربيد النيوبيوم بالأيونات الثقيلة، تتلاشى بنيتها شبه البلورية النانوية. ونتيجة لذلك، عند استخدام جهاز قصف الأيونات الثقيلة المستخدم في هذه الدراسة، تلاشت معظم مسببات الأمراض الموجودة مسبقًا في العينات غير المُشعَّعة تدريجيًا في المادة الأساسية.
على الرغم من أنه من المتوقع أن تكون قدرة تصريف المياه لـ ARES-6P ثلاثة أضعاف قدرة تصريف المياه للوحة الفولاذ المقاوم للصدأ 316، إلا أن الزيادة المقاسة في التمدد تبلغ حوالي سبعة أضعاف.
يُعزى التباين الكبير بين مقاومة التورم المتوقعة والفعلية لمادة ARES-6P إلى ذوبان رواسب كربيد النيوبيوم النانوي عند تعرضها للضوء. ومع ذلك، يُتوقع أن تكون بلورات كربيد النيوبيوم النانوية أكثر متانة عند معدلات جرعات أقل، وأن تتحسن مرونة تمدد مادة ARES-6P بشكل كبير في المستقبل في ظل ظروف محطات الطاقة النووية العادية.
شين، جيه إتش، كونغ، بي إس، جيونغ، سي، إيوم، إتش جيه، جانغ، سي، والموسى، إن (2022). شين، جيه إتش، كونغ، بي إس، جيونغ، سي، إيوم، إتش جيه، جانغ، سي، والموسى، إن (2022). شين، جيه إتش، كونغ، بي إس، تشون، كيه، إيوم، إتش جيه، جانغ، كيه، والموسى، إن (2022). شين، جيه إتش، كونغ، بي إس، جيونغ، سي، إيوم، إتش جيه، جانغ، سي، والموسى، ن. (2022). شين، جيه إتش، كونغ، بي إس، جيونغ، سي، إيوم، إتش جيه، جانغ، سي، والموسى، ن. (2022). شين، جيه إتش، كونغ، بي إس، تشون، كيه، إيوم، إتش جيه، جانغ، كيه، والموسى، إن (2022).مقاومة التورم للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مع رواسب نانوية الحجم من كربيد النيوبيوم موزعة بانتظام تحت تأثير الإشعاع بالأيونات الثقيلة. مجلة المواد النووية. متاح على الرابط: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311522001714?via%3Dihub.
إخلاء مسؤولية: الآراء الواردة هنا هي آراء الكاتب الشخصية، ولا تعكس بالضرورة آراء شركة AZoM.com Limited التي تعمل تحت اسم AZoNetwork، مالكة ومشغلة هذا الموقع الإلكتروني. يُعدّ إخلاء المسؤولية هذا جزءًا من شروط استخدام هذا الموقع.
تخرج شهير من كلية هندسة الطيران والفضاء في معهد إسلام آباد لتكنولوجيا الفضاء. وقد أجرى أبحاثًا مستفيضة في مجالات أجهزة الاستشعار والأدوات الفضائية، والديناميكا الحاسوبية، وهياكل ومواد الطيران والفضاء، وتقنيات التحسين، والروبوتات، والطاقة النظيفة. عمل العام الماضي كمستشار مستقل في مجال هندسة الطيران والفضاء. لطالما تميز شهير ببراعته في الكتابة التقنية، فهو يتفوق في هذا المجال سواءً فاز بجوائز في مسابقات دولية أو محلية. يعشق شهير السيارات، فمن سباقات الفورمولا 1 وقراءة أخبار السيارات إلى سباقات الكارتينج، تدور حياته حولها. وهو شغوف برياضته ويحرص دائمًا على تخصيص وقت لها. من هواياته المفضلة الاسكواش، وكرة القدم، والكريكيت، والتنس، وسباقات السيارات.
عرق ساخن، شهر. (22 مارس 2022). تم تحليل مقاومة التورم لسبيكة مفاعل جديدة معدلة بتقنية النانو. AZonano. تم ​​الاسترجاع في 11 سبتمبر 2022 من https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
عرق غزير، شهر. "تحليل مقاومة التورم لسبائك المفاعلات النانوية المعدلة الجديدة". AZonano.11 سبتمبر 2022.11 سبتمبر 2022.
عرق غزير، شهر. "تحليل مقاومة التورم لسبائك المفاعلات النانوية المعدلة الجديدة". AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861. (حتى 11 سبتمبر 2022).
عرق ساخن، شهر. 2022. تحليل مقاومة التورم لسبائك المفاعلات النانوية المعدلة الجديدة. AZoNano، تاريخ الوصول 11 سبتمبر 2022، https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38861.
في هذه المقابلة، يناقش AZoNano تطوير محرك نانوي بصري جديد يعمل بالطاقة الضوئية في الحالة الصلبة.
في هذه المقابلة، نناقش أحبار الجسيمات النانوية لإنتاج خلايا شمسية من البيروفسكايت منخفضة التكلفة وقابلة للطباعة والتي يمكن أن تساعد في تسهيل الانتقال التكنولوجي إلى أجهزة البيروفسكايت القابلة للتطبيق تجاريًا.
نتحدث مع الباحثين الذين يقفون وراء أحدث التطورات في أبحاث الجرافين hBN والتي يمكن أن تؤدي إلى تطوير الجيل القادم من الأجهزة الإلكترونية والكمية.
أداة Filmetrics R54 المتقدمة لرسم خرائط مقاومة الصفائح لأشباه الموصلات والرقائق المركبة.
يحوّل جهاز Filmetrics F40 مجهرك المكتبي إلى أداة لقياس السماكة ومعامل الانكسار.
إن جهاز NL-UHV من شركة Nikalyte هو أداة متطورة لإنشاء الجسيمات النانوية في فراغ فائق العلو وترسيبها على العينات لتشكيل أسطح وظيفية.