Japońscy inżynierowie zaprezentowali zgromadzone informacje w artykule zamieszczonym w Journal of Nuclear Materials. Celem zorganizowanych eksperymentów było uzyskanie odpowiedzi na pytanie o konsekwencje długotrwałej ekspozycji betonu na promieniowanie w kontekście integralności strukturalnej.
Czytaj też: Badania oceanu wywracają teorie do góry nogami. Naukowcy musieli przyznać się do błędu
Jednym z najważniejszych i najbardziej optymistycznych wniosków wyciągniętych przez autorów było to, że tego typu materiały prawdopodobnie mają dłuższą od spodziewanej żywotność. To istotny aspekt, szczególnie gdy mówimy o konstrukcjach w postaci reaktorów jądrowych. Innymi słowy: takie jednostki mogłyby działać nawet dłużej, niż zakładają obecne normy bezpieczeństwa.
Beton, pomimo ogromnej powszechności jego stosowania, nie jest w pełni zbadany, jeśli chodzi o jego wytrzymałość przy długotrwałym narażeniu na kontakt z promieniowaniem jądrowym. Nic nie wskazuje na to, by ludzkość miała w najbliższym czasie odchodzi od energetyki jądrowej, dlatego warto byłoby jak najlepiej oszacować potencjalne konsekwencje działania reaktorów.
Beton jest stosowany w budowie reaktorów jądrowych. Z tego względu określenie długotrwałych konsekwencji narażenia tego materiału na kontakt z promieniowaniem jest wyjątkowo istotne
Oczywiście choć beton oznacza podobny materiał w różnych częściach świata, to jego skład różni się w zależności od lokalizacji czy zastosowań. Zwykle zawiera kwarc, dlatego członkowie zespołu badawczego odpowiedzialni za ostatnie ustalenia postanowili zbadań zmiany zachowania tego składnika przy wystawieniu na działanie promieniowania jądrowego. W ramach eksperymentów autorzy testowali różne poziomy obciążenia.
Na potrzeby prowadzonych działań skorzystali z możliwości metody określanej mianem dyfrakcji rentgenowskiej. Mając do dyspozycji takie narzędzie członkowie zespołu badawczego przeprowadzili ekspertyzy poświęcone napromieniowanym kryształom kwarcu. Jak zauważyli, w pewnych okolicznościach stopień rozszerzenia kryształu kwarcu stawał się wyższy. Teraz wyjaśniają, iż promieniowanie zniekształca strukturę kryształu, powodując amorfizację i ekspansję, ale i odwrotnie: zniekształcone kryształy zostają wzmocnione, a ekspansja słabnie.
Czytaj też: Potężne promieniowanie dotarło do Ziemi. Afrykańskie obserwatorium kluczem do rozwikłania zagadki
Poza tym autorzy badań odnotowali, że większe ziarna kryształów wykazywały mniejszą ekspansję. Ostatnie ustalenia w tej sprawie sugerują, że spadek wytrzymałości betonu podyktowany wpływem neutronów może być zdecydowanie niższy od spodziewanego. To z kolei prowadzi do konkluzji, w myśl której elektrownie mogłyby działać przez dłuższy czas bez wywoływania obaw dotyczących bezpieczeństwa.