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Datos relevantes para la industria nuclear: queda demostrado que la radiación puede retrasar la corrosión de algunos materiales.

13/07/2020

Según las últimas investigacionse ha demostrado que al parecer la radiación degrada la mayoría de materiales que están expuestos a la misma, esto tiene como consecuencia un deterioro más precoz y como consiguiente la necesidad de reemplazar aquellos elementos centrales de alta radiación como son los reactores nucleares.

Para algunas aleaciones podrían usarse en reactores de fisión o bien de fusión , lo contrario se ha comprobado que es veraz: los investigadores de MIT y del Laboratorio Lawrence Berkeley han demostrado que en luegar de acelerarla degradación del compuesto, la radiación realmente favorece su resistencia, doblando potencialmente los años de vida del material. Hecho descubierto prácticamente por casualidad.

Este hallazgo supone una gran ventaja para numerosos diseños de reactores nuevos, entre ellos los reactores de fisión enfriados con sales fundidas y los nuevos reactores de fusión, como el diseño ARC desarrollado por MIT y Commonwealth Fusion Systems.

Este descubrimiento se publicó en la revista Nature Communications, sorprendiendo a los científicos nucleares, el artículo fue publicado por el profesor de ciencias e ingenieria nuclear Michael Short and cols.

Este hallazgo fue descubierto casi por casualidad, ya que los científicos intentaban probar el efecto opuesto. Más concretamente, se intentaba verificar qué cantidad de radiación es necesaria para aumentar la tasa de corrosión en diversas aleaciones de níquel y cromo que se usan como revestimiento para algunos combustibles nucleares.

Los proyectos fueron complicados de llevar a cabo debido a que resulta muy complicado medir los grados directamente en la interfaz entre la sal fundida como refrigerante, y la superficie de la aleación metálica. Para ello se requiere rodear el material con una batería de sensores.

Esta investigación se realizó con numerosos ensayos y se obtuvieron los mismos resultados con las mismas condiciones, el resultado obtenido fue repetidamente corrosión retrasada.

Cuando la sal fundida caliente entra en contacto con el metal, la corrosión puede ocurrir rápidamente, pero con estas aleaciones de níquel-cromo descubrieron que la corrosión tardó dos veces más en desarrollarse cuando el material se bañó en radiación de un acelerador de protones, produciendo un ambiente de radiación similar al que se encontraría en los reactores propuestos.

«Ser capaz de predecir con mayor precisión la vida útil de los componentes críticos del reactor podría reducir la necesidad de reemplazo preventivo y temprano de piezas», dice Short.

El daño por radiación promueve una especie de mecanismo de autoregeneración dentro del metal.

Este hallazgo es muy relevante para múltiples diseños que se proponen para diversos reactores que supondrían mayor seguridad y eficiencia que los diseños actuales. Se han propuesto varios diseños para reactores de fisión refrigerados por sal, incluido uno por un equipo dirigido por Charles Forsberg, un científico investigador principal en el Departamento de Ciencia e Ingeniería Nuclear del MIT. Además podrían ser eficaces para varios diseños propuestos para nuevos tipos de reactores de fusión que las organizaciones de nueva creación persiguen activamente, y que tienen el potencial de proporcionar electricidad sin emisiones de gases de efecto invernadero y menor número de residuos radiactivos.

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