فلزات در برابر رادیواکتیو مقاوم تر می شوند

تیمی جهانی از دانشمندان به رهبری دانشگاه MIT، دریافته‌اند که افزودن مقداری از نانولوله‌های کربنی به فلزات می‌‌تواند آن‌ها را نسبت به آسیب‌های ناشی از تابش‌های رادیواکتیو مقاوم‌تر کند.

zoomit.ir - کاوه جهان آرای‬‎: تیمی جهانی از دانشمندان به رهبری دانشگاه MIT، دریافته‌اند که افزودن مقداری از نانولوله‌های کربنی به فلزات می‌‌تواند آن‌ها را نسبت به آسیب‌های ناشی از تابش‌های رادیواکتیو مقاوم‌تر کند. البته یافته‌ی کنونی در‌باره‌ی فلزات با کارکرد در دمای پایینی همچون آلومینیوم بوده است. این گروه معتقد است که نانولوله‌های کربنی می‌‌توانند فرایند شکست را کندتر کرده و در نتیجه مدت عمر و کاربری راکتورهای هسته‌ای را افزایش دهد.

 

همانطور که می‌‌دانید پرتوهای رادیواکتیو تنها برای بدن مضر نیستند بلکه می‌‌توانند به فلزات نیز آسیب‌های جدی برسانند. خب، تصور کنید یک راکتور هسته‌ای تا چه حد از این نظرآسیب پذیر خواهد بود، فضایی بسیار حساس که بسیاری از تجهیزات آن از جنس فلز هستند. با تابش این پرتوها روی فلزات، فلزات دچار شکنندگی و تخلخلی می‌‌شوند که نتیجه‌ی آن ایجاد ترک و گسترش آن به سمت شکسته شدن فلز خواهد بود. بدیهی است با چنین شرایطی ایمنی و به صرفه بودن راکتورهای اتمی در خطر خواهد بود، در نتیجه جلوگیری از چنین اتفاقاتی از نظر یکی از الویت‌های بالا برای مهندسان و طراحان به شمار می‌‌آید.

مشکل در حقیقت از اینجا ناشی می‌‌شود که با بمباران توسط پرتوهای رادیواکتیو اتم‌های فلزات دچار برانگیختگی و در نتیجه شکافت می‌‌شوند که خود موجب ایجاد حباب‌های بسیار کوچکی از هلیوم درون بدنه‌ی فلز می‌‌شود. این حباب‌های کوچک به تدریج گسترش یافته و با ایجاد یک ترک یا شکاف در بدنه‌ی فلزی که اکنون متخلخل شده است زمینه‌ی شکنندگی و شکستن فلز را فراهم می‌‌آورند.

این گروه از MIT دریافتند که افزودن نانولوله‌های کربنی به فلز در طول فرایند شکل دهی به میزان کمتر از 2 درصد حجمی می‌‌تواند فلز را در برابر آسیب‌های ناشی از این پرتوها مقاوم‌تر کند. در حقیقت در صورتی که این نانولوله‌ها به شکلی یکنواخت در بستر فلزی پخش شده باشند، شبکه‌ی انتقالی یک بعدی را شکل می‌‌دهند که می‌‌تواند این جباب‌های بسیار کوچک هلیوم را با خروج گاز هلیوم از درون فلز از بین برده و از آسیب دیدن فلز جلوگیری کنند.

فرایند تولید و شکل گیری کامپوزیت نانولوله های کربنی

نکته‌ی جالب توجهی که در خصوص این فن وجود دارد این است که طی فرایند ذوب و شکل دهی فلزات، نانولوله‌های کربنی خود از بین می‌‌روند و تبدیل به کاربید می‌‌شوند ولی شکل لوله مانند خود را درون بدنه‌ی فلز به جای می‌‌گذارند، به بیان دیگر مشابه فسیل‌های به جای مانده درون سنگ‌ها، تنها شبکه و شکل لوله مانند نانولوله‌ها درون فلزات به جا می‌‌ماند که برای خروج گاز هلیوم کافی است. اما این تمام ماجرا نیست و مزیت بسیار مهم دیگر فراهم آمدن فضایی برای فلز است تا خود را مجددا شکل داده و با اتصال مجدد خود از شکننده شدن جلوگیری کند.

این پژوهشگران دریافتند که این ساختار تک بعدی می‌‌تواند تا 70 DPA برابر آسیب‌های ناشی از تابش رادیواکتیو مقاومت نشان دهد (DPA معیاری است برای سنجش اینکه هر اتم درون ساختار شبکه‌ی بلوری به طور متوسط تا چند بار توسط پرتو مورد اصابت قرار می‌‌گیرد). در عمل این بهبود به این معناست که با استفاده از نانولوله‌های کربنی می‌‌توان از 5 تا 10 برابر کاهش در تردشدن و شکنندگی را در فلزات نسبت به نمونه‌ای معمولی شاهد بود.

گذشته از مقاومت برابر پرتوهای رادیواکتیو، این گروه دریافتند که افزودن نانولوله‌های کربنی می‌‌تواند تا 1.5 برابر خواص استحکام خود ماده را در عین افزایش چقرمگی آن بهبود بخشد، ویژگی که خود بهبود کارکرد قطعه را در پی خواهد داشت.

در حال حاضر این روش تنها برای فلز آلومینیوم به اثبات رسیده است چرا که در دمای پایینی ذوب می‌‌شود اما این گروه در حال آزمودن این روش برای زیرکونیوم هستند و مطمئن هستند که می‌‌توان از این روش برای دیگر فلزات نیز بهره برد. در این بین به لطف تولید صنعتی نانولوله‌های کربنی در کره به منظور کاربرد برای صنعت خودرو قیمت این نانولوله‌ها نیز کاهش پیدا کرده و می‌‌توان از آلومینیوم بهبود یافته برای کاربردهایی همچون راکتورهای تحقیقاتی، فضاپیماها یا مخازن نگهداری زباله‌های اتمی بهره برد.

ده گام بسوي پرورش يك كودك بردبار و مقاوم

با شناخت کودک خود و با دانستن و تشخيص مسائل و مشكلاتي كه كودكان با آنها رو به رو هستند به آنها احترام بگذاريد وبدین ترتیب آنها را بردبار و مقاوم بار بیاورید.

'' الينور روزولت '' مي گويد: « حقوق جهاني بشر از مكانهاي كوچك نزديك به خانه شروع مي شود. »

براي پرورش روحيه استقامت در كودكان، اوليا مي بايستي حس خوشبختي، احترام گذاشتن و مسئوليت پذيري نسبت به خود و ديگران را با تشخيص اين موضوع كه هر فردي در روي كره زمين يك نعمت است، در بچه ها تقويت كنند.

والدين مي توانند با به كار بستن راهكارهاي ذيل روحيه استقامت در برابر حوادث را در ميان كودكان خود بالا ببرند:

در مورد استقامت صحبت كنيد

تعليم استقامت يك مرحله در حال اجراست و اين كاري نيست كه در يك لحظه بتوان به آن دست يافت. به صحبت كردن در مورد تفاوتها و درك و فهم آنها هر روز علاقه نشان دهيد. يك راه تسلي بخشيدن به كودكان صحبت كردن در مورد مسائل اجتماعي است. بگذاريد كودكان بدانند كه هيچ موضوعي غير قابل گفتگو نيست.

نداشتن استقامت را در كودكان تشخيص دهيد

مسائل كليشه اي و ناآگاهيهاي فرهنگي را كه در فيلمها، برنامه هاي تلويزيوني، بازيهاي كامپيوتري و بقيه موارد ديده مي شود متذكر شويد. در مورد تعصبات و پيش داوری هایی که گاها بين افراد خانواده پيش مي آيد، بحث كنيد. هيچ لحظه اي را از دست ندهيد. با مطالب مناسب شروع كنيد و اجازه دهيد كودكان بيشتر صحبت كنند و همينطور شما شنونده خوبي براي آنها باشيد.

وقتي از جانب كودكتان بي استقامتي مي بينيد، درباره آن بحث كنيد

هنگامي كه كودك حرفي مي زند يا كاري مي كند كه منعكس كننده تعصبات و گرايش ها و يا رفتاري كليشه اي است، به او تسلي خاطر دهيد. موضوع بحث را به سمت موضوعاتی از قبيل خوشبختي، احترام و ... سوق دهيد.

به هنگام نابردباري و بي استقامتي كودكان خود، از آنها حمايت كنيد

با دانستن و تشخيص مسائل و مشكلاتي كه كودكان با آنها رو به رو هستند، به آنها احترام بگذاريد. اين تجربه را كوچك نپنداريد و از نظر عاطفي كودكان را حمايت كنيد.

در كودكان خود درك درست داشتن از هويت هاي گروهي و همسالان آنها را تشويق كنيد

به آنها يادآور شويد كه داشتن غرور در گروه همسالان آنها نبايد باعث بي احترامي و بي توجهي به گروههاي ديگر شود و در آخر بايد از تحقير و پايين آوردن گروههاي ديگر به منظور بالا بردن گروه خود اجتناب شود.

استقامت و بردباري در فرهنگ هاي مختلف را به كودكان خود نشان دهيد

با تهيه و خواندن كتاب هايي در مورد استقامت و بردباري در فرهنگ هاي مختلف، ديدن سايت هاي اينترنتي مفيد در اين مورد، گوش دادن به موسيقي ملل و مطالعه ادبيات كشورها و فرهنگ هاي مختلف بسيار مفيد است.

فرصتهايي را براي كودكان ايجاد كنيد تا به تفاوتهاي ميان خود و ديگران پي ببرند

خوب نگاه كنيد ببينيد كودك چگونه واژه '' عادي '' (normal) را تعريف مي كند، تعريف آن را پر و بال دهيد. به نشانه ها و علائق ديني كه در انواع اماكن مذهبي وجود دارد، توجه كنيد. از زمينهاي بازي كه در آن كودكان متفاوتي ديده مي شود، ديدن كنيد ... در اين اماكن مردم از اخلاق و نژاد متفاوت، پيش زمينه هاي اقتصادي – اجتماعي – ساختار خانوادگي و غيره وجود دارند. كودك را تشويق كنيد كه وقتش را با بزرگترها مثل پدر بزرگ و مادر بزرگها بگذراند.

كودكان را تشويق كنيد

کودکان را تشویق کنید كه در اجتماع حضور بيشتري داشته باشند و به همنوعان خود كمك كنند.

در مقابل تفاوتها صادق باشيد

به بچه ها نگوييد كه ما همه مثل هم هستيم. همه ما دنيا را از جهات مختلف تجربه مي كنيم و اين تجارب ما هستند كه اهميت دارند.

نمونه رفتاري شويد كه انتظار دارد همان رفتار را از آنها ببينيد

به عنوان يك ولي و به عنوان اولين مدل براي كودكتان در رفتارتان با ديگران ثابت باشيد. مثلاً: شما چطور در موارد عاطفي با دختر و پسرتان رفتار مي كنيد؟ آيا پسرتان را از گريه كردن منع مي كنيد و به دخترتان كه گريه مي كند قوت قلب مي دهيد؟ آيا تن صداي شما در صحبت كردن با يك گروه خاصي از افراد فرق مي كند؟ به ياد بياوريد كه ممكن است بگوييد: هر كاري را كه مي گويم انجام بده و آن كاري را كه مي كنم انجام نده، اما در واقع، اعمال و رفتار شما بيشتر از سخنان شما تاثيرگذار خواهد بود. داشتن تحمل و بردباري نه تنها يك مزيت بلكه يك ضرورت است.