Existen elementos que poseen una gran resistencia mecánica que los hace ideales para ciertos usos muy específicos, sobre todo en procesos industriales donde esta propiedad es esencial. Aquí te mostraremos un material que es imposible, aunque no deberíamos darle este uso. Veamos más de cerca de qué se trata.
Un material que por su naturaleza es casi indestructible
El proceso de fusión nuclear presenta algunas dificultades, sobre todo las relacionadas con sus elementos constructivos ya que, para ciertas partes de los reactores, se requieren algunos que sean maleables pero que tengan una naturaleza tan resistente que resulten prácticamente indestructibles bajo cualquier condición.
Los distintos grupos de investigación en el mundo han buscado por años este componente y han analizado más de 50.000 compuestos. Pero el equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), EUA, ha dado con un material que es prometedor para este uso y además es compatible con la impresión 3D: el silicato de hierro.
Entendiendo el problema del porqué es necesario un elemento que sea muy resistente
La necesidad de este material principia con el plasma contenido en la cámara de vacío, de los reactores, que alberga dos isótopos radiactivos gaseosos de hidrógeno: el tritio y el deuterio. Cuando este compuesto es calentado hasta los 150 millones de grados Celsius, las partículas alcanzan una gran energía cinética.
Con lo que los isótopos comienzan a fusionarse, liberando una partícula de helio – 4 junto a un neutrón que sale a una alta velocidad y que tiene una energía media de 14 megaelectronvoltios (MeV), (como sucede con los reactores cuando se le suministra combustible). Este es el que genera la electricidad a través del reactor de fusión nuclear.
Como su carga eléctrica es neutra, no pueden ser atrapados dentro del campo magnético. De tal manera que escapan y colisionan con la parte interior de la cámara de vacío con tanta energía que van degradándolo a medida que estos choques se van sucediendo en el tiempo.
Esto porque el campo magnético, aunque es muy potente, solo es capaz de atrapar los núcleos cuya energía no supere ciertos límites. Al momento de producirse estas partículas, en la mayoría de los casos, tienen magnitudes de energía que son tan grandes que el campo no las puede detener y escapan chocando con las paredes internas.
Por otra parte, una parte de las moléculas de helio – 4 se va acumulando dentro de las paredes de la cámara de vacío del reactor. Estas dos fuerzas combinadas incrementan el deterioro de su material al punto que crean grietas que son causa de que se pierda vacío y comprometen la integridad de la estructura interna del reactor.
¿Cómo se evita esta degradación que pone en peligro la estructura del reactor atómico?
El interior de la cámara de vacío debe estar hecho de un elemento que, por lo menos, minimice las consecuencias de estos choques y acumulación de partículas. Este material, de acuerdo a las pruebas realizadas, en el silicato de hierro que una vez se utiliza para cubrir las paredes internas actúa con gran eficacia.
Puesto que dispersa, tanto la acumulación de núcleos de helio – 4 como la energía de colisión de los neutrones. El detalle de este proceso se puede leer en el artículo aparecido en la prestigiosa publicación Scince Direct. Además, al otorgar esta fortaleza a la cámara de vacío, alargará la vida útil de los reactores.
En conclusión, este material tiene una gran resistencia aunque no deberíamos usarlo para la generación de energía nuclear (como la que causó el accidente de Fukushima y que todavía paraliza a Japón). Aunque su implementación permite aumentar la seguridad y evita la pérdida de vacío en los reactores atómicos.
