Олово, коррозия, термояд

Александр Гурьянов

Пока мир обсуждает успехи импульсного лазерного термояда, исследователи разных стран, в том числе и нашей, продолжают работать над проблемами термоядерных реакторов непрерывного действия. Одна из них связана с физикой материалов, определяющих их долговечность при проведении плазменных реакций слияния легких ионов. Высокие температуры и потоки нейтронов будут разрушать стенки реактора, изготовленные из стали. В ряде проектов между твердыми стенками и плазмой предполагается помещать слой расплавленного олова. Но оно активно взаимодействует с железом, основным компонентом стали, образуя интерметаллические соединения. Они-то и становятся причиной разрушения стенок реактора.

Этой проблемой озаботились ученые из исследовательских организаций Японии под руководством профессора Токийского института технологий Кондо Масатоси (Masatoshi Kondo). Они традиционно занимаются влиянием радиации на динамику реакций стали и жидкого олова. Для изучения коррозии в жидком олове при температуре от 400 до 600ºC материаловеды взяли мартенситно-ферритную сталь марки JLF-1. Ее применяют в реакторах потому, что она имеет низкую радиоактивность при облучении нейтронами.

Исследователи установили, что на поверхности стали при 500ºC в сторону жидкого олова нарастал слой FeSn2.  Причем он появлялся всего через 50 часов. Рост слоя интерметаллида внутрь твердой стали был заметен только спустя 250 часов. Он происходил за счет диффузии атомов олова вдоль границ мартенситной структуры.

Успех авторов работы в том, что они выявили ключевой механизм разрушения стали в жидком олове. Однако уже ясно, что работа имеет широкое практическое значение. Профессор Кондо надеется использовать закономерности легирования оловом при изготовлении панелей солнечных элементов. Работа появилась в журнале Corrosion Science.

Разные разности
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...
Этанол против гриппа
Во время пандемии ковида в соцсетях распространилось видео, на котором наш соотечественник демонстрировал свой метод лечения ковида — ингаляцию парами этанола. Но тогда над ним посмеялись и отмахнулись. Похоже — зря. Японские исследователи ...
Пишут, что...
…за последнее десятилетие плотность тихоокеанских устриц Magallana gigas в двух заливах Южной Калифорнии увеличилась в 32 раза, что совпадает с летним повышением температуры морской воды на 2–4°C… …пластырь с микроиглами против ...
Маскировка, подсказанная цикадой
Тело цикады покрывают брохосомы. Эти структуры отлично поглощают свет, тем самым помогая ей маскироваться от животных, глаза которых видят в том числе и ультрафиолетовый свет. Используя 3D-принтер, исследователи создали искусственные аналоги брохосом...