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Los científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk (TPU) están desarrollando un nanorrevestimiento único para la protección contra la radiación, capaz de autocurarse. Ayudará a proteger la electrónica y aumentará seriamente la resistencia a la radiación de varios materiales en las industrias nuclear y espacial.

Los resultados fueron publicados en la revista académica Metals.

Los nuevos materiales resistentes a la radiación, como explicaron los expertos, no solo mejorarán la seguridad de las instalaciones nucleares, sino que también protegerán eficazmente los dispositivos electrónicos de los daños causados ​​por la radiación. Esta protección es especialmente relevante en el espacio, donde la radiación cósmica puede dañar fácilmente los equipos electrónicos.

“Los defectos de radiación en los materiales son causados ​​por defectos de vacancia, que son átomos eliminados de la red cristalina, o átomos adicionales que se pegan en ella. Ambos tipos de daños pueden acumularse y provocar fallas en el producto. Después de la irradiación a largo plazo de nuestro recubrimiento con un flujo de protones, la concentración de defectos permanece sin cambios o disminuye debido al drenaje de defectos a los límites de las capas, donde se eliminan entre sí”, Roman Laptev, profesor asociado de la División. de Física Experimental de la Facultad de Ciencias e Ingeniería Nucleares de la TPU, explicó.

Las propiedades del recubrimiento pueden aumentar la resistencia a la radiación de varios materiales en las industrias nuclear y espacial, creen los investigadores de TPU. El material compuesto, obtenido por pulverización catódica con magnetrón, consta de cinco capas de cada material con un espesor de aproximadamente 100 nm.

“La microscopía de transmisión y el análisis estructural de rayos X han demostrado que después de la irradiación, surge voltaje en la estructura debido a la acumulación de protones. Tanto los cálculos como los experimentos revelaron un desplazamiento de átomos de circonio de la posición óptima con la formación de áreas de baja densidad electrónica, cerca de las cuales los iones insertados acumulan positrones aniquiladores durante el análisis”, agregó Laptev.

Para el análisis experimental de la estructura de los defectos antes y después de la irradiación, se utilizó un método único de alta sensibilidad: espectroscopia de ensanchamiento Doppler de la línea de aniquilación utilizando flujos de positrones con energía controlada, señalaron los científicos de TPU.

La investigación se llevó a cabo dentro del proyecto No. 20-79-10343 de la Russian Science Foundation en cooperación con expertos del Weinberg Research Center y el Dzhelepov Laboratory of Nuclear Problems del Joint Institute for Nuclear Research. En el futuro, el equipo de investigación planea estudiar material nuevo a dosis de radiación más altas.

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