Simulación atomística computacional de la producción de daño por irradiación neutrónica en el carburo de sicilio

• Autores: Franco Malerba
• Directores de la Tesis: José Manuel Perlado Martín (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2000
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Guillermo Velarde Pinacho (presid.), Emilio Mínguez Torres (secret.), Manuel Laso Carbajo (voc.), J. Zinkle Steven (voc.), Paolo Rocca (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Nucleónica
      • Reactores de fusión
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• Resumen

  • La viabilidad de los futuros reactores de fusión nuclear depende en gran medida de la posibilidad de desarrollar materiales capaces de soportar las condiciones de irradiación extremas a las que se verian sometidos en un reactor, activandose además lo menos posible. El carburo de silicio (SiC), material cerámico refractario capaz de conservar inalteradas sus buenas propiedades termomecánicas hasta temperaturas superiores a los 1000 K, ha sido seleccionado desde hace tiempo como candidato para material estructural de la primera pared y envoltura de un reactor de fusión, por su comprobada baja activación en entornos irradiados. Sin embargo, queda por ver si su respuesta a la irradiación, en particular neutronica, es adecuada, esto es, si sus propiedades termomecánicas se conservan de forma satisfactoria bajo irradiación intensa y prolongada.

    Hoy en día los expertos coinciden en sostener que un estudio de los efectos de la radiación en los materiales que tenga como objetivo conseguir capacidad predictiva no puede prescindir de un entendimiento detallado de los multiples y complejos sucesos microscopicos que tienen lugar en el material irradiado.

    Desgraciadamente, a traves de experimentos es muy dificil, si no imposible, obtener información directa sobre el estado de daño producido por la radiación, debido a la corta duración de fenómenos como las cascadas de desplazamientos(pocos picosegundos) y a la minúscula escala espacial abarcada por los defectos primarios (pocos nanometros).

    Las simulaciones atomísticas computacionales, gracias a la creciente capacidad de calculo ofrecida por las maquinas computadoras, constituyen en cambio una herramienta adecuada para esta tarea. En particular, la dinamica molecular (DM) es la tecnica computacional por excelencia para el estudio de la fase de producción de daño. El alma de esta metodología, que consiste en su esencia en la integración de las ecuaciones del movimiento para un c