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    Tester la résistance aux radiations sans utiliser de réacteur nucléaire

    Crédit :CC0 Domaine public

    Le microscope électronique et l'accélérateur de faisceaux d'ions combinés de l'Université de Huddersfield sont une installation de classe mondiale responsable d'un vaste et croissant réseau mondial de collaborations de recherche. L'un des derniers en date est un partenariat avec la principale université du Brésil et l'importance scientifique de ce lien et la manière dont il pourrait contribuer à garantir la sûreté de l'énergie nucléaire sont décrits dans un article paru dans son journal.

    L'installation de Huddersfield est nommée MIAMI - pour Microscopes and Ion Accelerators for Materials Investigations. L'un de ses rôles clés est de tester la capacité des matériaux à résister aux dommages causés par les radiations dans les réacteurs nucléaires.

    Le physicien Matheus Tunes termine ses études doctorales à Huddersfield, supervisé par le professeur Stephen Donnelly de MIAMI et le Dr Jonathan Hinks, après avoir été diplômé de l'Université de São Paulo (USP) - la principale institution d'enseignement supérieur et de recherche au Brésil. Cela a aidé à établir une connexion naissante entre les universités britanniques et brésiliennes.

    Un article (à l'origine en portugais) intitulé "Comment tester la résistance aux radiations sans utiliser un réacteur nucléaire" est le sujet principal de la dernière édition du Journal de l'Université de São Paulo (Jornal da USP). Il raconte comment les scientifiques, dont le professeur Claudio Geraldo Schön de l'USP, sont engagés dans une quête pour trouver des matériaux qui peuvent garantir que des catastrophes telles que l'accident de 2011 à la centrale nucléaire japonaise de Fukushima Daiichi ne se reproduiront pas.

    Un candidat était le nitrure de titane et cela a été testé à l'installation MIAMI par Matheus Tunes, Osmane Camara, Dr. Graeme Greaves et le doctorant de São Paulo Felipe Carneiro, qui est supervisé par le professeur Schön. L'article du journal USP décrit comment les installations de Huddersfield ont permis de tester la résistance aux radiations du nitrure de titane dans un microscope électronique à transmission couplé à un accélérateur de particules.

    Le professeur Schön explique les avantages de l'utilisation d'un accélérateur de faisceaux d'ions :« Le rayonnement est simulé par des ions xénon, lequel, en entrant en collision avec les particules du matériau testé, simuler les dommages causés par le rayonnement neutronique du combustible nucléaire. Si cela a été fait dans un réacteur nucléaire, outre le coût plus élevé et la difficulté de contrôler la réaction, tout le matériel deviendrait potentiellement radioactif, ce qui n'est pas le cas avec cette technique."

    Les tests à MIAMI ont montré que le nitrure de titane n'est pas un matériau approprié pour le revêtement du combustible nucléaire. Mais le nouvel article raconte comment le doctorant Matheus Tunes utilise les installations de microscopie électronique à transmission de Huddersfield pour analyser d'autres matériaux prometteurs dans le domaine de la protection contre les dommages causés par les rayonnements. Ceux-ci incluent des alliages à haute entropie et des phases MAX (métaux avec du carbone et du silicium).

    Le commentaire du professeur Schön est que :« Ces combinaisons permettraient des alliages avec une température de fusion très élevée, ce qui rendrait difficile la modification de la structure du matériau, augmentant sa stabilité. Moins l'alliage change, plus la capacité de résister aux radiations est grande."


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