Materiales para producción de energía
Gilded copper cross

Archeological bronze artifacts





La ciencia de materiales aplicada a la producción de energía, abarca un amplio campo de actividades y temas. En el CMAM hay, desde el año 2004, un grupo centrado en el análisis y modificación de materiales avanzados para reactores de fusión y fisión.

Los materiales funcionales y estructurales de los reactores nucleares están expuestos a un entorno hostil, como consecuencia de la intensa radiación. En particular, en los reactores de fusión, el plasma caliente genera un alto flujo de partículas cargadas, neutrones de alta energía y rayos gamma, que afectará no sólo a los materiales de la primera pared, sino también otros equipos más distantes, como la zona de calentamiento del plasma o la zona de diagnóstico de sistemas. Esta irradiación, a través de los fenómenos de desplazamiento atómicos y procesos ionizantes, producirá un número de defectos en la estructura de los materiales, que afectan a sus propiedades físicas a diferentes escalas. Además, las reacciones nucleares inducidas por los neutrones generan productos de transmutación (impurezas) que pueden cambiar las propiedades físicas de los materiales, y por lo tanto, afectar a su fiabilidad. Las altas temperaturas y los campos magnéticos intensos también pueden contribuir a los cambios de propiedad.

El uso de aceleradores de haces de iones se considera como una herramienta eficaz y útil para estudiar experimentalmente los efectos de la radiación de partículas en aleaciones metálicas y materiales funcionales, aun cuando los procesos involucrados son diferentes a los de la irradiación neutrónica.

Los defectos creados en una estructura de material durante la irradiación dan lugar a la modificación de sus propiedades, debido a los cambios en la estructura cristalina, siendo los más importantes los de bombardeo iónico-erosión, hinchazón, dieléctrica termomecánica, y propiedades ópticas y cambios en la dispersión y difusión de la luz.