Te wyniosły około 750 stopni Celsjusza i dotyczyły węglika krzemu. Powstające w jego strukturze uszkodzenia zdecydowanie nie są czymś pożądanym, ponieważ prowadzą do potęgowania ryzyka awarii. Konsekwencje takowych mogą być bardzo poważne, dlatego inżynierowie wkładają wiele wysiłku w zapobieganie tego typu sytuacjom.
Czytaj też: Łopaty szyte na miarę. Birmingham Blade odmienia przyszłość farm wiatrowych
Przedstawiciele kilku różnych instytutów badawczych na terenie Chin zorganizowali eksperymenty mające na celu zgłębienie sekretów wspomnianego materiału. Szczególne zainteresowanie autorów wzbudziła kwestia powstawania tych uszkodzeń, a przede wszystkim – mechanizmy za nimi stojące. Stawka jest spora, wszak tzw. reaktory ze stopionymi solami mogą przesądzić o przyszłości energetyki jądrowej na całym świecie.
O kulisach ostatnich działań oraz idących za nimi konsekwencjach członkowie zespołu badawczego piszą na łamach Journal of Advanced Ceramics. Rzeczone reaktory są przypisywane do IV generacji. Dlaczego? Chodzi oczywiście o stopień ich zaawansowania, przejawiający się między innymi możliwości osiągania wysokiej wydajności paliwowej, tworzeniem bardzo ograniczonych ilości odpadów oraz bezpieczną eksploatacją. Stopiona sól pełni w takich urządzeniach rolę chłodziwa i paliwa.
Materiały pokroju węglika krzemu mają zwiększać wytrzymałość reaktorów ze stopionej soli. Niedawno przeprowadzono w tym zakresie wysokotemperaturowe eksperymenty
I choć z założenia takie podejście jest bardzo bezpieczne, to z pewnością nie jest idealne. Wykorzystywanie soli, występowanie ekstremalnie wysokich temperatur oraz emisje neutronów powstających za sprawą rozszczepiania sprawiają, zbiorniki reaktorów są wystawione na wyjątkowo trudne warunki. W zabezpieczaniu tych obiektów mają pomagać materiały pokroju węglika krzemu. Ten cechuje się imponującą wytrzymałością, wystawianą na próbę za sprawa tzw. efektu synergistycznnego.
Za sprawą tego ostatniego materiał staje się bardziej podatny na uszkodzenia. Chcąc jak najlepiej rozeznać się w mechanizmach prowadzących do uszkodzeń i zbadać możliwości przeciwdziałania im, naukowcy z Chin podgrzali węglik krzemu do około 750 stopni Celsjusza. Próbki zostały napromieniowane, a na końcu wystawione na działanie stopionej soli. Na koniec szczegółowo przebadano je z wykorzystaniem transmisyjnego mikroskopu elektronowego.
Czytaj też: Chińscy naukowcy stworzyli baterię marzeń. Niezwykły akumulator pokonuje prawa fizyki
W takich okolicznościach badacze zaobserwowali powstanie fazy bogate w węgiel ze strukturą grafitu w węgliku krzemu oraz doszli do wniosku, że obecne w soli zanieczyszczenia reagowały preferencyjnie z wiązaniami między krzemem. Czynnik ten miał negatywny wpływ na stan materiału ponieważ wzmacniał korozję. Stanowi to najlepszy dowód przydatności przeprowadzonych eksperymentów i daje nadzieję na faktyczną poprawę sytuacji w zakresie bezpieczeństwa reaktorów ze stopionej soli.