Dolar 9,3088
Euro 10,8387
Altın 529,59
BİST 1.430
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 17 °C
Çok Bulutlu

Güvenli, Güvenli Nükleer Enerji İçin Malzemelerin Araştırılması

13.08.2021
45
Güvenli, Güvenli Nükleer Enerji İçin Malzemelerin Araştırılması

Radyasyonun metaller üzerindeki etkilerine uzun süredir devam eden ilgi, Michael Short’u nükleer güvenlik ve mikro reaktörler gibi yeni alanlara çekmiştir.

Michael Kısa geldi İLE BİRLİKTE 2001 sonbaharında, Boston’un Kuzey Kıyısında büyüyen 18 yaşında birinci sınıf öğrencisi olarak. Kendini hemen evinde hissetti, o kadar ki gerçekten hiç ayrılmadı. Enerjik ve cesur bir adam olduğu için Short’un Enstitü’nün sınırlarının ötesindeki dünyayı keşfetmeye ilgisi yok. Ona göre, bilimsel kariyerinde elde etmeyi umduğu hemen hemen her şey en iyi şekilde bu üniversitede izlenebilir.

Geçen yıl – dört MIT derecesi topladıktan ve 2013’te Nükleer Bilimler ve Mühendislik Bölümü (NSE) fakültesine katıldıktan sonra – kadrolu doçent statüsüne terfi etti.

Short’un MIT’ye olan tutkusu lisenin başlarında, çoğunlukla lisans öğrencileri tarafından verilen hafta sonu programlarına katıldığında başladı. “Benim tür insanlarla dolu bir programdı” diye hatırlıyor. “Lisem çok iyiydi, ama bu farklı bir seviyedeydi – aradığım ve ulaşmayı umduğum seviyede. Burada, memleketimde olduğundan daha fazla evimde hissettim ve MIT’deki cumartesi günleri haftamın en önemli günleriydi.” Uhlig Korozyon Laboratuvarı’nda yaptığı araştırma da dahil olmak üzere, MIT lisans öğrencisi olarak dört yıllık deneyimini sevdi ve bitmesine hazır değildi.

Michael Kısa

Radyasyonun metaller üzerindeki etkilerine uzun süredir devam eden ilgi, Michael Short’u nükleer güvenlik ve mikro reaktörler gibi yeni alanlara çekmiştir. Kredi: Gretchen Ertl’in fotoğrafı

2005 yılında iki BS derecesi ile mezun olduktan sonra (biri NSE’de ve diğeri malzeme bilimi ve mühendisliğinde), bazı bilgisayar programlama işlerini üstlendi ve Uhlig laboratuvarında hem NSE hem de ABD’de profesör olan Ronald Ballinger’in gözetiminde yarı zamanlı çalıştı. Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü. Short kısa süre sonra bilgisayar programlamanın kendisine göre olmadığını anladı ve Ballinger’ın danışmanı olarak yüksek lisans çalışmalarına başladı ve 2010 yılında nükleer bilim ve mühendislik alanında yüksek lisans ve doktora derecesi aldı.

Short, bir lisans öğrencisiyken bile, nükleer enerjinin, özellikle de karbonsuz enerji kaynaklarına geçişin acil ihtiyacının ışığında, ulusumuzun (ve dünyanın) enerji geleceği için gerekli olduğuna ikna olmuştu. İlk yılında, Ballinger ona nükleer gücün önündeki ana zorluğun, radyasyon ve korozyonun kimyasal olarak yıkıcı etkileri karşısında yeterince uzun süre dayanabilecek malzemeler ve özellikle metaller bulmak olduğunu söyledi.

İkna edici bir şekilde ifade edilen bu sözler onu çift ana dalına götürdü. Short, “Malzemeler ve radyasyon hasarı o zamandan beri araştırmamın merkezinde yer aldı” diyor. “İlginç bir şekilde, üniversitedeki ilk yılımda çalışmaya başladığım şeyler bugün yaptığım şeyler, ancak bu çalışmayı birçok yöne genişlettim.”

Korozyonun beklenmedik şekilde zengin bir konu olduğu kanıtlanmıştır. “Geleneksel görüş, metalleri çeşitli şeylere maruz bırakmak ve ne olduğunu görmek – ‘pişir ve bak’ denildiği gibi” diyor. “Pek çok insan bu şekilde görüyor, ama aslında çok daha karmaşık. Aslında, kendi fakültemizin bazı üyeleri korozyona dokunmak istemiyor çünkü çok karmaşık, çok kirli. Ama benim hoşuma giden şey bu.”

İçinde 2020 kağıt yayınlanan Doğa İletişimi, Short, öğrencisi Weiyue Zhou ve diğer meslektaşları şaşırtıcı bir keşifte bulundular. Short, “Çoğu insan radyasyonun kötü olduğunu ve her şeyi daha da kötüleştirdiğini düşünüyor, ancak durum her zaman böyle değil,” diye devam ediyor Short. Ekibi, bir metalin (nikel-krom alaşım) erimiş tuz karışımında korozyona uğrarken ışınlandığında daha iyi performans gösterir. Buldukları konuyla alakalı, diye ekliyor, “çünkü insanların yeni nesil nükleer reaktörleri çalıştırmayı umduğu koşullar bunlar.” Günümüzün su soğutmalı reaktörlerine alternatif olarak önde gelen adaylar, erimiş tuz ve sıvı metal (özellikle sıvı kurşun ve sodyum) soğutmalı reaktörlerdir. Bu amaçla, Short ve meslektaşları şu anda sıvı kurşuna batırılmış metal alaşımların ışınlanmasını içeren benzer deneyler yürütüyorlar.

Bu arada Short, “ölçülebilir bir radyasyon hasarı birimi” olarak hizmet etmek için yeni bir standart geliştirmeye çalışan başka bir çok yıllı projeyi takip etti. Aslında bunlar, MIT’deki ilk fakülte pozisyonuna başvururken araştırma açıklamasına yazdığı sözlerdi, ancak o zaman bu amacı nasıl gerçekleştireceğini bilmediğini itiraf ediyor. Ancak Short ve işbirlikçileri konuyla ilgili ilk büyük makalelerini sunmak üzere olduklarından çabalar sonunda meyvesini veriyor. Radyasyon hasarını tek bir sayıya indiremeyeceğinizi keşfetti ki bu, insanların geçmişte yapmaya çalıştığı şeydi, çünkü bu çok basit. Bunun yerine, yeni standartları kusurların yoğunluğuyla – belirli bir malzeme için birim hacim başına radyasyon kaynaklı kusurların (veya kafes yapısındaki kasıtsız değişikliklerin) sayısı ile ilgilidir.

Short, “Yaklaşımımız, herkesin hemfikir olduğu bir teoriye dayanıyor – kusurların enerjisi var” diye açıklıyor. Ancak birçok kişi ona ve ekibine bu kusurlarda depolanan enerji miktarının ölçülemeyecek kadar küçük olacağını söyledi. Ancak bu, onları daha çok denemeye, mikrojoule seviyesinde, algılama sınırlarında ölçümler yapmaya teşvik etti.

Short, yeni standartlarının “evrensel olarak faydalı olacağına inanıyor, ancak birçok malzeme üzerinde yıllarca test edilmesinin ardından klasik yöntemi kullanarak insanları ikna etmek için daha uzun yıllar gerekecek: Tekrarla, tekrarla, tekrarla, her aldığınızda emin olun. aynı sonuç. Bu bilimin gösterişsiz yanı, ama asıl önemli olan bu yanı.”

Yaklaşım, Short’u NSE yayılma uzmanı Scott Kemp ile işbirliği içinde nükleer güvenlik alanına yönlendirdi. Radyasyon hasarının geride bıraktığı imzalara ilişkin yeni bilgilerle donanmış olan Kemp ve Short tarafından birlikte denetlenen öğrenciler, örneğin bu radyoaktif maddelere maruz kalan malzemeleri inceleyerek, bir uranyum zenginleştirme tesisinden ne kadar bölünebilir malzemenin geçtiğini belirlemek için yöntemler geliştirdiler. . Short, “Bir lisans öğrencisi olarak korozyon deneyleri üzerine yaptığım ön çalışmamın buna yol açacağını hiç düşünmemiştim” diyor.

Ayrıca dikkatini “mikro reaktörlere” çevirdi – günümüzün 1.000 megavatlık devleriyle karşılaştırıldığında, tek bir megavat kadar küçük güç derecelerine sahip nükleer reaktörler. Gelecekteki elektrik santrallerinin büyüklüğündeki esnekliğin nükleer enerjinin ekonomik uygulanabilirliği için çok önemli olduğu konusunda ısrar ediyor, “çünkü şu anda kimse bir reaktör için 10 milyar dolar ödemek istemiyor ve onları suçlamıyorum”.

Ancak önerilen mikroreaktörler, “çözmek istediğim yeni maddi zorluklar ortaya koyuyor. Daha fazla malzemeyi daha küçük bir hacme sığdırmaya geliyor ve malzemelerin bu kadar yüksek yoğunluklarda nasıl performans gösterdiği hakkında çok fazla bilgimiz yok.” Short şu anda Idaho Ulusal Laboratuvarı ile deneyler yürütüyor, olası mikroreaktör malzemelerini bir lazer tekniği kullanarak nasıl değiştiklerini görmek için ışınlıyor, MIT grubunun ilerlemesinde büyük payı olan geçici ızgara spektroskopisi (TGS).

MIT for Short’da heyecan verici bir 20 yıl oldu ve önümüzdeki 20 yıl için daha da iddialı hedefleri var. “İran nükleer anlaşmasını doğrulamanın bir yolunu bulanlardan biri olmak ve böylece dünya çapında nükleer silahların yayılmasının engellenmesine yardımcı olanlardan biri olmak isterim” diyor. “İlk enerji üreten nükleer füzyon reaktörlerimiz için malzemeleri seçmek istiyorum. Ve gerçekten zevk aldıkları için bilimde kalmayı seçen belki de 50 ila 100 eski öğrenciyi etkilemek isterdim.

“İşimi bilim değil bilim insanları yaratmak olarak görüyorum” diyor ve “bilim elbette uygun bir yan ürün olsa da” diyor.

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.