Tendencias21
Una innovadora técnica de análisis de materiales mejorará la seguridad nuclear

Una innovadora técnica de análisis de materiales mejorará la seguridad nuclear

Una técnica de ensayo de materiales a escala nanométrica, diseñada por ingenieros y científicos del Lawrence Berkeley National Laboratory, de la Universidad de California en Berkeley y de Los Alamos National Laboratory, y cuyos resultados pueden extrapolarse a macroescala, podría acelerar el desarrollo de nuevos materiales para aplicaciones de energía nuclear, así como mejorar las pruebas de las centrales nucleares actualmente en servicio. Gracias a ella, será posible optimizar las condiciones de seguridad en una industria aquejada por la reciente crisis de Fukushima. Por Pablo Javier Piacente.

Una innovadora técnica de análisis de materiales mejorará la seguridad nuclear

Una nueva tecnología, que emplea la microscopía electrónica de ensayos mecánicos in situ, podría propiciar el desarrollo de materiales para aplicaciones de energía nuclear con mejores condiciones que los actuales, como así también perfeccionar las pruebas de seguridad efectuados en las centrales nucleares. La innovación ha sido desarrollada por especialistas del Lawrence Berkeley National Laboratory, de la Universidad de California en Berkeley y de Los Alamos National Laboratory.

A pesar del desastre de Fukushima, que ha puesto en tela de juicio la viabilidad de la energía nuclear en muchos aspectos y ha puesto en marcha nuevos controles de seguridad, esta fuente energética es un componente importante en los esfuerzos realizados por muchas naciones para disminuir las emisiones de carbono.

En Estados Unidos, por ejemplo, alrededor del 20% de la electricidad en general y casi el 70% de la electricidad libre de emisiones de carbono es generada mediante energía nuclear. Además de la generación de energía, muchas de las instalaciones nucleares del mundo se utilizan para la investigación científica, ensayos de materiales o la producción de radioisótopos para la industria médica.

Sin embargo, la vida útil de los materiales estructurales y funcionales de estas instalaciones es crucial para asegurar una operación confiable. En este sentido, la nueva técnica de ensayo de materiales a escala nanométrica, que puede aplicarse también a estructuras a macroescala, promete mejorar las condiciones de seguridad y viabilizar el desarrollo de nuevos y avanzados materiales nucleares.

Conocer a fondo los materiales nucleares

El trabajo efectuado por los ingenieros y científicos norteamericanos del Lawrence Berkeley National Laboratory, de la Universidad de California en Berkeley y de Los Alamos National Laboratory ha aparecido publicado en un artículo recientemente publicado en el medio especializado Nature Materials. Además, una nota de prensa del Lawrence Berkeley National Laboratory también difunde el hallazgo.

Según Andrew Minor, especialista del National Center for Electron Microscopy (NCEM) y profesor asociado en el departamento de ciencia de materiales e ingeniería de la Universidad de California en Berkeley, se ha demostrado en el marco de esta investigación que es posible obtener las propiedades reales de los materiales con el análisis de muestras irradiadas de solamente 400 nanómetros de diámetro.

En su estudio, Minor y sus colaboradores analizaron muestras de cobre irradiadas con protones de alta energía, un método diseñado para descubrir cómo la radiación afecta a las propiedades mecánicas del cobre. Para ello, emplearon un microscopio electrónico especializado en ensayos mecánicos in situ. Al descubrir las interacciones que provocan que los materiales irradiados se vuelvan frágiles, o la cantidad de fuerza que un material determinado puede soportar antes de colapsar, esta técnica podría ayudar a los diseñadores de reactores a encontrar materiales adecuados para los componentes utilizados en plantas nucleares.

Una innovadora técnica de análisis de materiales mejorará la seguridad nuclear

Instalaciones nucleares más seguras

Al mismo tiempo, la técnica de prueba a pequeña escala podría ayudar a extender la vida útil de un reactor nuclear. Mediante el uso de un ejemplar más pequeño, que limitaría los problemas de seguridad relacionados con el manejo del material de prueba, se podrían llegar a medir las propiedades exactas de un material que ya se utiliza en una instalación nuclear con 40 años de actividad, por ejemplo.

De esta forma, será posible verificar si esta estructura seguirá siendo segura en un futuro. Comprender el comportamiento de los materiales nucleares es una cuestión fundamental para incrementar la seguridad de esta fuente energética. Este estudio permite iniciar el diseño de un nuevo sistema de prueba para el desarrollo de materiales nucleares avanzados.

La gran ventaja es que permite explorar los materiales reales in situ, de una forma práctica y aplicable a las necesidades de la energía nuclear. Asimismo, facilita que la industria nuclear aproveche los beneficios de las pruebas a nanoescala, entre otros puntos favorables.

Cabe destacar, además, que al comprender la forma en la que se producen los defectos en las propiedades mecánicas de los materiales empleados en reactores nucleares, será posible diseñar en el futuro materiales más resistentes al daño por radiación, para dar lugar así a tecnologías nucleares más avanzadas y seguras.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren un helecho tropical que transforma sus hojas muertas en nuevas raíces 9 febrero, 2024
    Para sobrevivir en el suelo anegado y bajo en nutrientes del bosque de Quebrada Chorro, en el oeste de Panamá, una especie de helecho tropical arborescente reutiliza sus hojas muertas, convirtiéndolas en nuevas raíces. Los científicos descubrieron que el helecho reconfigura estas “hojas zombis”, invirtiendo el flujo de agua para atraer nutrientes de regreso a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21