Kuinka kestäviä ovat ydinvoimaloissa käytettävät materiaalit?
Ydinvoimaloiden luotettava toiminta perustuu siihen, että niissä on materiaaleja, jotka kestävät säteilyä reaktorin elinajan. Nyt tutkijat pystyvät ennustamaan materiaalien säteilyvaurioiden todellisen määrän.
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
+358 50 415 0316minna.merilainen@helsinki.fiKuvat
Tietoja julkaisijasta
Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen tiedeyhteisö, joka toimii neljällä kampuksella Helsingissä ja usealla muulla paikkakunnalla Suomessa. Se on toistuvasti maailman sadan parhaan yliopiston joukossa. Helsingin yliopisto on perustettu vuonna 1640.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto
Väitös: Kokemukset kuolleen läsnäolosta ilmentävät tunnesiteiden jatkumista surussa21.3.2019 11:43:04 EET | Tiedote
Tuore uskontotieteen väitös osoittaa, että kokemukset kuolleen läsnäolosta tai yhteydenotosta vaikuttavat perustavalla tavalla käsityksiin elämästä ja kuolemasta. Lisäksi vainajakokemukset vähentävät kuolemanpelkoa. Fyysiset aistit liittyvät vainajakokemuksiin lähes kahdessa kolmasosassa tapauksista.
Ahvenanmaalta löytyi 5000 vuotta vanha ohranjyvä – tutkijoiden käsitys pohjoisen muinaisista elinkeinoista meni uusiksi20.3.2019 16:01:34 EET | Tiedote
Uudet löydöt paljastavat, että metsästäjä-keräilijät omaksuivat maanviljelyn Ahvenmaalla ja Itä-Ruotsissa jo 5000 vuotta sitten.
Merihaassa kokeiltiin kestävämpiä rutiineja lämmityksessä ja pyykinpesussa20.3.2019 15:07:09 EET | Tiedote
Tutkijat kymmenestä eri Euroopan maasta ovat pyrkineet ymmärtämään kotitalouksien arjen energiakäytäntöjä sekä mahdollisuuksia haastaa totuttuja rutiineja ENERGISE-tutkimushankkeessa. Suomesta hankkeessa on mukana Helsingin yliopiston Kuluttajatutkimuskeskus.
Nubbenin levyt – Taiteilija Lars-Gunnar Nordström jazzkeräilijänä -teoksen julkistustilaisuus 28.3.20.3.2019 14:35:23 EET | Kutsu
Lars-Gunnar ”Nubben” Nordström (1924–2014) oli ei-esittävän taiteen edelläkävijöitä Suomessa ja intohimoinen jazzmusiikin ystävä. Jazzharrastus syttyi vuonna 1941, kun hän kuuli radiosta Duke Ellingtonin kappaleen Mood Indigo. 1950-luvun lopulla Nordström ryhtyi keräämään vinyylialbumeja, joita lopulta karttui yli 11 000 kappaletta. Kaikkinensa Nordström hankki 16 000 äänilevyä. Vuonna 2015 L-G Nordströmin Säätiö lahjoitti hänen jazzkokoelmansa Kansalliskirjastolle. Nyt julkaistava teos Nubbenin levyt – Taiteilija Lars-Gunnar Nordström jazzkeräilijänä (Kansalliskirjasto 2019) kertoo keräilijästä, keräilemisestä, levykokoelmasta ja taiteesta – sekä tietenkin jazzista. Teoksen on kirjoittanut kulttuurihistorian tutkija Janne Mäkelä. Oheisartikkelien kirjoittajina ovat jazzhistorian asiantuntijat Pekka Gronow ja Matti Laipio. Teoksen julkaisutilaisuus järjestetään Kansalliskirjaston auditoriossa (Yliopistonkatu 1, Helsinki) torstaina 28.3. klo 14 alkaen. Ilmoittautumiset osoitteessa www.l
Koiratutkimukselle lisärahoitusta atopian syiden ja ihmisen syövän varhaiseen löytämiseen20.3.2019 13:36:00 EET | Tiedote
Koirien avulla voidaan saada lisätietoa ihmisten allergioista ja tunnistaa kasvaimet jo aikaisessa vaiheessa.
Maapolitiikka unohtaa sosiaaliset tavoitteensa20.3.2019 12:05:16 EET | Tiedote
Suomalaiskaupungeissa halutaan torjua segregaatiota. Valtion ja kuntien harjoittama maapolitiikka on kuitenkin ajoittain jopa luonut olosuhteet kaupunkilaisten eriytymisen voimistumiselle, ilmenee Helsingin yliopistossa tarkastettavasta väitöskirjasta.
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 STT Infossa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme