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Ciencia de los
Materiales
Capacidad de Autorreparación en una Cerámica
6 de
Junio de 2008.
 Una
nueva simulación informática ha revelado un comportamiento de
autorreparación en una cerámica común que puede llevar al desarrollo de
materiales resistentes a la radiación para las centrales nucleares y el
almacenamiento de sus peligrosos residuos.
 Menéame
Los investigadores Ram Devanathan y Bill Weber del Laboratorio Nacional
del Pacífico Noroeste encontraron que el movimiento incesante de los
átomos de oxígeno repara los daños inducidos por la radiación en un
material cerámico cuya composición incluye compuestos de itrio y
circonio. Los científicos modelaron cuán bien esa cerámica y otros
materiales soportan la radiación.
Si se pretende que un material soporte en las mejores condiciones
posibles los efectos de la radiactividad durante miles de años, debe
poseer una capacidad de autorreparación.
Esta nueva investigación incrementa la posibilidad de diseñar "defectos"
móviles en las cerámicas adecuadas, para de ese modo reforzar la
tolerancia a la radiación. Los materiales capaces de soportar altas
dosis de radiación también podrían mejorar la durabilidad de los
equipamientos importantes y reducir los costos de los reemplazos.
Los resultados mostraron que los átomos de oxígeno que se mueven por
toda la cerámica encontraban "asientos libres" en las ubicaciones
vacantes existentes previamente en el material.
Aunque la actividad de autorreparación no regenere por completo el
material, los defectos son menos proclives a causar problemas porque no
se extienden. Esta característica indica que el material estudiado, que
se usa actualmente en artículos tales como células de combustible de
óxidos sólidos, y sensores de oxígeno, podría resultar apto para
aplicaciones nucleares.
Los investigadores también simularon el impacto de la radiación en el
circón, un material que es un candidato para inmovilizar residuos
nucleares de alto nivel. En las simulaciones sobre el circón, los
defectos mostraron una preocupante tendencia a agruparse, cambiando ello
las propiedades del material. Los defectos agrupados son mucho más
difíciles de reparar que los defectos aislados.
Ahora, los científicos están refinando las simulaciones y aplicándolas a
otros materiales.
Información adicional en:
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