Kuinka kestäviä ovat ydinvoimaloissa käytettävät materiaalit?
Tuoreessa Nature Communication -artikkelissa kansainvälinen asiantuntijaryhmä esittelee työnsä, jossa se on muodostanut aiempaa tarkemman matemaattisen yhtälön, jolla voidaan ennustaa materiaalien säteilyvaurioiden todellista määrää.
– Noin neljän vuosikymmenen ajan alan asiantuntija ovat tienneet, että aiemmin yleisessä käytössä ollut yhtälö yliarvioi säteilyvaurioiden määrää noin kolminkertaisesti kaikissa tavallisissa metalleissa, kertoo materiaalifysiikan professori Kai Nordlund Helsingin yliopistosta.
– Meidän tuloksemme jälkeen uusia reaktorityyppejä voidaan suunnitella tarkemmin kuin nyt, hän sanoo.
Kai Nordlund johti tutkijaryhmää, joka muodosti tämän uuden "arc-dpa"-yhtälön.
– Yhtälömme on vain hiukan monimutkaisempi matemaattinen kaava kuin edeltäjänsä, mutta ennustaa tarkasti kuin parhaat kokeet tai tietokonesimuloinnit, hän sanoo.
Uusi yhtälö luo pohjan paljon tarkemmille ennustuksille siitä, miten kauan materiaalit kestävät säteilyä ydinvoimaloissa tai muissa korkean säteilyn ympäristöissä. Tämä on erityisen tärkeää fuusiovoimalaitosten kehitykselle.
Yli kuuden vuosikymmenen ajan materiaalien vaurioitumista reaktoreissa on arvioitu yksinkertaisella niin sanotulla Kinchin-Pease -yhtälöllä. Se antaa arvion siitä, kuinka monta atomia on siirtynyt paikaltaan tietyn säteilyannoksen myötä.
Kuva: Andrea Sand, Helsingin yliopisto
Kuvateksti:
Kaksi eri mallia säteilyvaurioille materiaaleissa. Jokainen pallo kuvaa atomin paikkaa metallissa. Punaiset ja valkoiset alueet kuvissa vastaavat säteilyvaurioita. Vasen kuva vastaa perinteisen Kinchin-Pease -mallin ennustetta, ja oikeanpuolinen uutta mallia, joka kuvaa korrektisti sitä, että todellisuudessa lopullisten säteilyvaurioiden määrä on paljon pienempi kuin perinteinen malli kuvaa.
Lähde:
Improving atomic displacement and replacement calculations with physically realistic damage models, http://rdcu.be/I1kO, DOI 10.1038/s41467-018-03415-5, Nature Communications, 14.3.2018
Lisätiedot:
professori Kai Nordlund, Helsingin yliopiston, 050 415 6815, @kai_nordlund, kai.nordlund@helsinki.fi
Viestinnän asiantuntija Minna Meriläinen-Tenhu, 050 415 0316, @MinnaMeriTenhu, minna.merilainen@helsinki.fi
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Minna Meriläinen-Tenhuviestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 415 0316minna.merilainen@helsinki.fihttp://blogs.helsinki.fi/mmerilai/Kuvat
Tietoja julkaisijasta
PL 3
00014 Helsingin yliopisto
02941 22622 (mediapalvelu) 02941 911 (vaihde) (vaihde)https://www.helsinki.fi/fi/yliopisto
Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen yhteisö, joka tuottaa tieteen voimalla kestävää tulevaisuutta koko maailman parhaaksi. Kansainvälisissä yliopistovertailuissa Helsingin yliopisto sijoittuu maailman parhaan yhden prosentin joukkoon. Monitieteinen yliopisto toimii neljällä kampuksella Helsingissä sekä Lahden, Mikkelin ja Seinäjoen yliopistokeskuksissa. Lisäksi sillä on kuusi tutkimusasemaa eri puolilla Suomea ja yksi Keniassa. Yliopisto on perustettu vuonna 1640.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto
Kutsu medialle: 100 lajia -haasteen maastoretki toimittajille Kumpulan kasvitieteellisessä puutarhassa 25.3.202418.3.2024 07:15:00 EET | Kutsu
Tervetuloa urbaanille maastoretkelle Kumpulan kasvitieteelliseen puutarhaan! Luonnontieteellisen keskusmuseon asiantuntijat kertovat kaikelle kansalle tarkoitetusta 100 lajia –haasteesta ja esittelevät alueelta löytyviä kasveja, sieniä ja jäkäliä.
70 prosenttia oli tyytyväisiä suomalaisen median koronauutisointiin, 20 prosenttia ei luottanut uutisiin14.3.2024 10:00:00 EET | Tiedote
Pandemian kaltaisessa kriisitilanteessa ihmiset toivovat uutismedialta tasapuolisuutta ja huoliin vastaamista. Tuore tutkimus tuo esiin myös mediakentän hajautumisen ja monipuolistumisen vaikutuksia kriisiviestintään.
Työn ja perheen yhteensovittamisen vaikeudet lisäsivät kuntatyöntekijöiden poissaoloja13.3.2024 08:30:00 EET | Tiedote
Työn ja perheen yhteensovittamisen haasteet olivat yhteydessä sekä lyhyisiin että pitkiin sairauspoissaoloihin Helsingin kaupungin työntekijöillä.
Kuluttajien taloustaitojen merkitys korostuu haastavina aikoina11.3.2024 10:57:53 EET | Tiedote
Inflaatio ja sähkön hinnan muutokset haastavat kuluttajia. Koulujen talousopetuksella on keskeinen rooli arjen taloustaitojen vahvistajana.
Arvokkaat Ptolemaios-kartat saatavilla verkossa7.3.2024 09:00:00 EET | Tiedote
Merkittävä kartografian ja tieteenhistorian lähdeaineisto on nyt kaikkien historiasta ja vanhoista kartoista kiinnostuneiden vapaasti käytettävissä, ajasta ja paikasta riippumatta.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme