SEVILLA, 20 Jul. (EUROPA PRESS) -
Expertos de la Universidad de Sevilla, dirigidos por el profesor José Antonio Odriozola, diseñan en un estudio materiales estructurales para reactores de fusión termonuclear, un proyecto de excelencia al que la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa ha concedido una financiación de 196.200 euros.
En un comunicado remitido a Europa Press, Andalucía Investiga explicó que este informe también puede ayudar a los sistemas asistidos por acelerador para la descontaminación de residuos radiactivos de larga duración para los que se podrían emplear los materiales creados.
Así, el objeto de la investigación cumple una misión fundamental en la construcción de los reactores nucleares de fusión nucleares, como son las instalaciones destinadas a reproducir las reacciones de este ámbito que tienen lugar en las estrellas y que servirán como fuente de energía limpia, barata e inagotable.
Los materiales que se van a emplear en los futuros reactores de fusión deben cumplir tres requerimientos: buenas propiedades mecánicas a altas temperaturas, resistencia a la irradiación y baja activación.
Así, en la Unión Europea se desarrolló a finales del siglo pasado la aleación Eurofer 97, con una composición base en la que se han eliminado los elementos susceptibles de producir isótopos radioactivos de vida larga. Estos aceros son los más apropiados para aplicaciones estructurales en reactores de fusión, aunque su utilización está limitada a unos 550 ºC.
De esta forma, para aumentar la temperatura de servicio del reactor y mejorar el rendimiento energético, se están desarrollando nuevas aleaciones reforzadas con dispersiones de nanopartículas de óxidos en la matriz ferrítico-martensítica, aceros ODS (adiciones de óxidos al acero en polvo), lo que permitirá aumentar la temperatura de servicio hasta unos 650 ºC, manteniendo propiedades mecánicas satisfactorias.
Los inconvenientes que derivan de la preparación de aceros ODS han llevado al equipo de Odriozola a emplear otra técnica denominada Spark Plasma Sintering (SPS), que mejorará las propiedades físico-químicas de los materiales estructurales.
NANOTUBOS DE CARBONO
Además, el grupo pretende desarrollar nuevos materiales mediante la dispersión de nanotubos de carbono, lo que puede dar lugar a una nueva familia de materiales metálicos con propiedades avanzadas.
El empleo de la técnica de procesado Spark Plasma Sintering (SPS) para los aceros ferrítico-martensíticos es pionero en el mundo, una técnica que consiste en la aplicación de un campo eléctrico de alta frecuencia simultáneamente a la presión y temperatura.
Así, permite el sinterizado (un proceso de preparación de aleaciones) de materiales de alta densidad en periodos de tiempo muy cortos, con temperaturas y presiones aplicadas inferiores a las utilizadas en técnicas convencionales, con lo que se obtienen densidades más elevadas a menor coste.
Por otra parte, los materiales así preparados presentan propiedades mecánicas muy superiores a los consolidados por otros métodos. Además, el empleo de presiones y temperaturas menores de lo habitual permitirá la fabricación de piezas grandes que puedan ser utilizadas en un futuro en el reactor de fusión.
