Es ist seit einiger Zeit bekannt, dass Strahlung die strukturelle Integrität von Beton beeinflusst. Bisher waren die Details dazu jedoch unbekannt. Forscher, einschließlich solcher der Universität von Tokio, können schließlich nachweisen, welche Eigenschaften von Beton ihre strukturellen Merkmale unter verschiedenen Neutronenstrahlungslasten beeinflussen. Ihre Ergebnisse machen einige Bedenken auf, während sie andere reduzieren; Zum Beispiel können Quarzkristalle in Beton selbst heilen, sodass einige Reaktoren länger als anfangs für möglich gehalten werden können.
Einige hochkarätige Vorfälle, an denen Kernkraftwerke beteiligt sind, erregen natürlich die Angst bei Menschen. Viele glauben jedoch, dass die Atomkraft einer der Eckpfeiler für die Erreichung einer kohlenstoffneutralen Welt ist. Dies legt den Schwerpunkt darauf, Wege zu finden, um Sicherheit, Zuverlässigkeit, Kosteneffizienz und andere Dinge zu verbessern, um Ängste zu verringern und die Empfänglichkeit für diese Technologie zu erhöhen. Ein Aspekt der Kernkraftwerke, der sich auf die Sicherheit und die Langlebigkeit bezieht, liegt in den in ihrem Bau verwendeten Materialien; Insbesondere der Beton, der in den Gebäuden verwendet wird. Es ist bekannt, dass es ein sehr robustes Material ist und lange untersucht wurde, um seine materiellen Eigenschaften besser zu verstehen. Erst jetzt konnten Forscher detailliert untersuchen, wie Neutronenstrahlung von Kernreaktoren die Langlebigkeit von Beton beeinflussen kann.
„Beton ist ein Verbundmaterial, das aus mehreren Verbindungen besteht. Diese können je nach verschiedenen Faktoren variieren, einschließlich der lokalen Geographie, insbesondere des Gesteinsaggregats, das eine Hauptkomponente im Beton ist. Aber das Gestein enthält häufig Quarz. Verstehen Sie also, wie sich Quarz ändert Unterschiedliche Strahlungslasten können uns helfen, vorherzusagen, wie konkret sich auch im Allgemeinen verhalten sollte “, sagte Professor Ippei Maruyama vom Abteilung für Architektur. „Neutronstrahlungsbedingter Abbau ist ein besonders kostspieliger Studienbereich, der umfangreiche Forschungsarbeiten schwierig macht. Unser Forschungsteam befasst sich seit 2008 mit diesem Problem und formuliert Strategien zur Lösung des Problems, indem wir eine breite Palette von Literatur konsultieren und Interviews mit Experten durchführen. Diese Aussagen. Diese Aussagen. Diese Aussagen. Dies Gipfel an unseren jüngsten Experimenten mit Röntgenbeugung, um bestrahlte Quarzkristalle zu untersuchen. „
Maruyama und sein Team untersuchten unter anderem zwei Eigenschaften der Neutronenstrahlung: die Gesamtdosis, die die Proben erhalten, und die Preise, zu denen sie sie erhalten, oder Fluss. Was sie fanden, war zunächst ein wenig überraschend. Für eine bestimmte Gesamtdosis der Neutronenstrahlung war die Ausdehnung in einem Quarzkristall weitaus höher, wenn die Dosisrate höher war, und umgekehrt. Als Analogie können Sie über die Auswirkungen der Sonne auf Ihre Haut nachdenken – es wird allgemein empfohlen, nicht zu viel Zeit für das direkte Sonnenlicht ohne Schutz ausgesetzt zu sein, während es weniger besorgt ist, die gleiche Exposition über eine längere Ausbreitung zu erhalten Zeitabschnitt.
„Die Entdeckung des Flusseffekts zeigt nicht nur, dass Neutronenstrahlung die Kristallstruktur verzerrt, was zu Amorphisierung und Expansion führt, sondern dass es auch ein Phänomen gibt, bei dem sich die verzerrten Kristalle erholen und die Ausdehnung abnimmt, weshalb eine niedrigere Rate mehr Zeit für die Heilung bietet, heilt. „Sagte Maruyama. „Wir haben auch gesehen Beteiligung weniger Expansion als bisher angenommen.
Das Team zielt nun darauf ab, verschiedene Herausforderungen beim Verständnis des Expansionsverhaltens verschiedener steinbildender Mineralien zu bewältigen, die Mechanismen der Expansion weiter zu klären und die Fähigkeit zu entwickeln, die Expansion von Aggregaten auf der Grundlage ihrer materiellen Eigenschaften und Umweltbedingungen vorherzusagen. Das Team versucht auch, die Art und Weise, wie Risse basierend auf der Mineralerweiterung bilden, vorherzusagen. Diese Forschung könnte zur Auswahl von Materialien und zur Gestaltung von Beton für zukünftige Kernkraftwerke beitragen. Darüber hinaus kann es wertvolle Einblicke in die Haltbarkeit und Stabilität anorganischer Materialien liefern, die in raumbasierten Strukturen für die außerirdische Konstruktion im Umlauf der Erde und darüber hinaus verwendet werden.
