Unikatowy model teoretyczny, symuluj\u0105cy wp\u0142yw promieniowania na struktur\u0119 materia\u0142\u00f3w, opracowano w Instytucie Problem\u00f3w J\u0105drowych (IPJ) i Instytucie Technologii Materia\u0142\u00f3w Elektronicznych (ITME). Model wspomo\u017ce procesy projektowania bezpieczniejszych elektrowni j\u0105drowych oraz tworzenia wydajniejszych komputer\u00f3w i materia\u0142\u00f3w o nowych w\u0142asno\u015bciach. <\/p>\n
\nJak zauwa\u017ca rzecznik IPJ, dr Marek Paw\u0142owski, wiedza o defektach spowodowanych promieniowaniem ma kluczowe znaczenie m.in. dla bezpiecze\u0144stwa elektrowni j\u0105drowych. Ju\u017c dzi\u015b wymaga si\u0119, aby jedna awaria reaktora zdarza\u0142a si\u0119 nie cz\u0119\u015bciej ni\u017c raz na 10 tys. lat pracy. <\/p>\n
\n“Zapewnienie takiego poziomu bezpiecze\u0144stwa by\u0142oby niemo\u017cliwe bez dok\u0142adnego zrozumienia, co dzieje si\u0119 z materia\u0142ami wk\u0142adanymi do wn\u0119trza reaktora” – podkre\u015bla prof. Jacek Jagielski (IPJ, ITME).<\/p>\n
\nCi\u0119\u017ckie produkty rozszczepienia – czyli powstaj\u0105ce w reaktorze du\u017ce fragmenty j\u0105der atomowych – najefektywniej oddzia\u0142uj\u0105 w ko\u0144cowej fazie swego lotu przez materia\u0142. Dochodzi w\u00f3wczas do serii oddzia\u0142ywa\u0144 elastycznych z atomami o\u015brodka, co przypomina zderzenia kul bilardowych.<\/p>\n
\n“Jeden produkt rozpadu mo\u017ce wtedy wybi\u0107 nawet kilka tysi\u0119cy atom\u00f3w z w\u0119z\u0142\u00f3w sieci krystalicznej” – wyja\u015bnia prof. Jagielski. W\u0142a\u015bnie ten etap oddzia\u0142ywania opisano w polskim modelu defekt\u00f3w.<\/p>\n
\nWcze\u015bniejsze modele teoretyczne stosowane na \u015bwiecie przyjmowa\u0142y, \u017ce mechanizm oddzia\u0142ywa\u0144 w bombardowanym obszarze materia\u0142u jest ten sam od pierwszego do ostatniego uderzenia. “My zak\u0142adamy, \u017ce proces kumulacji defekt\u00f3w sk\u0142ada si\u0119 z nast\u0119puj\u0105cych po sobie etap\u00f3w. Ka\u017cdy jest zdominowany przez inny mechanizm wytwarzania defekt\u00f3w” – opisuje naukowiec.<\/p>\n
\nJak dodaje rzecznik IPJ, gdy powstaj\u0105ca na jednym etapie struktura defektowa staje si\u0119 niekorzystna energetycznie, zaczyna dominowa\u0107 inny mechanizm oddzia\u0142ywania i nast\u0119puje przej\u015bcie do kolejnego etapu. Aby symulowa\u0107 zmiany zachodz\u0105ce w pr\u00f3bce konkretnego materia\u0142u, wystarczy do\u015bwiadczalnie wyr\u00f3\u017cni\u0107 te etapy i zidentyfikowa\u0107 dominuj\u0105cy w danym momencie typ defektu. “Najpi\u0119kniejszy jest fakt, \u017ce wszystkie te procesy uda\u0142o si\u0119 nam opisa\u0107 jednym wzorem” – ocenia prof. Jagielski.<\/p>\n
\nWiedza o defektach powstaj\u0105cych w materia\u0142ach w wyniku oddzia\u0142ywania z promieniowaniem jest szczeg\u00f3lnie istotna w reaktorach j\u0105drowych nowych generacji. Nowe paliwa j\u0105drowe – kt\u00f3rych u\u017cycie b\u0119dzie mo\u017cliwe w nast\u0119pnych generacjach reaktor\u00f3w – umo\u017cliwi\u0105 nie tylko produkcj\u0119 energii elektrycznej, ale tak\u017ce niszczenie odpad\u00f3w radioaktywnych powstaj\u0105cych w wyniku reakcji j\u0105drowych. Aby takie paliwo mog\u0142o zosta\u0107 wykorzystane w praktyce, naukowcy musz\u0105 szczeg\u00f3\u0142owo zbada\u0107, jak materia\u0142y pe\u0142ni\u0105ce rol\u0119 matrycy reaguj\u0105 na promieniowanie.<\/p>\n
\n“Opr\u00f3cz energetyki j\u0105drowej, nowy model znajdzie zastosowanie w przemy\u015ble, przede wszystkim w implantacji jon\u00f3w. Proces ten, polegaj\u0105cy na bombardowaniu materia\u0142\u00f3w jonami, odgrywa kluczow\u0105 rol\u0119 w produkcji uk\u0142ad\u00f3w scalonych CMOS, powszechnie u\u017cywanych w komputerach, telefonach kom\u00f3rkowych i zegarkach. Otwieraj\u0105 si\u0119 r\u00f3wnie\u017c nowe mo\u017cliwo\u015bci zmian w\u0142asno\u015bci materia\u0142\u00f3w. Za pomoc\u0105 implantacji jon\u00f3w mo\u017cna otrzyma\u0107 np. ceramik\u0119 o zwi\u0119kszonej odporno\u015bci na p\u0119kanie” – t\u0142umaczy dr Marek Paw\u0142owski.<\/p>\n
\nPolski model defekt\u00f3w radiacyjnych ju\u017c zdoby\u0142 uznanie naukowc\u00f3w z ca\u0142ego \u015bwiata, w tym autor\u00f3w wcze\u015bniejszych modeli. W pa\u017adzierniku 2009 roku opisuj\u0105ca go praca zosta\u0142a wyr\u00f3\u017cniona przez “Journal of Applied Physics” jako “research highlight”.<\/p>\n
\nW ramach mi\u0119dzynarodowej wsp\u00f3\u0142pracy obejmuj\u0105cej laboratoria polskie (IPJ i ITME), francuskie (Centre de Spectrometrie Nucleaire et de Spectrometrie de Masse IN2P3-CNRS, Orsay) i ameryka\u0144skie (Pacific Northwest National Laboratory – jedno z laboratori\u00f3w Departamentu Energii), zostan\u0105 wkr\u00f3tce przeprowadzone badania i pomiary, kt\u00f3rych celem po raz pierwszy b\u0119dzie analiza ilo\u015bciowa defekt\u00f3w z\u0142o\u017conych: okre\u015blenie, ile takich defekt\u00f3w tworzy si\u0119 w pr\u00f3bce danego materia\u0142u poddanej promieniowaniu. Za symulowanie zachodz\u0105cych zjawisk b\u0119dzie odpowiada\u0142 zesp\u00f3\u0142 naukowc\u00f3w z Instytutu Problem\u00f3w J\u0105drowych i Instytutu Technologii Materia\u0142\u00f3w Elektronicznych.<\/p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Unikatowy model teoretyczny, symuluj\u0105cy wp\u0142yw promieniowania na struktur\u0119 materia\u0142\u00f3w, opracowano w Instytucie Problem\u00f3w J\u0105drowych (IPJ) i Instytucie Technologii Materia\u0142\u00f3w Elektronicznych (ITME).<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_mi_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[34],"tags":[],"class_list":["post-4470","post","type-post","status-publish","format-standard","category-wydarzenie"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4470","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4470"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4470\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4470"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4470"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4470"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}