Courtesy of InterestingEngineering

Metode Baru MIT Observasi Real Time Kerusakan Material di Reaktor Nuklir

Mengembangkan teknik baru yang memungkinkan pengamatan langsung, secara real time, bagaimana material mengalami korosi dan retak dalam lingkungan reaktor nuklir dengan resolusi nanoskopik, untuk mendukung desain reaktor yang lebih aman dan tahan lama.

28 Agt 2025, 06.45 WIB

220 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Teknik baru memungkinkan pengamatan korosi material secara real-time dalam lingkungan reaktor nuklir.
Penelitian ini dapat memperpanjang umur reaktor nuklir dan meningkatkan kinerjanya.
Ditemukan juga bahwa sinar-X dapat digunakan untuk mengatur strain dalam mikroelektronik.

Cambridge, Amerika Serikat - Para peneliti dari MIT telah mengembangkan teknik inovatif yang memungkinkan mereka melihat secara langsung bagaimana material logam, khususnya nikel, mengalami proses korosi dan retak di dalam lingkungan yang mirip dengan akibat radiasi reaktor nuklir. Teknik ini menggunakan sinar-X dengan intensitas tinggi yang difokuskan sehingga memberikan gambaran tiga dimensi dari struktur kristal materi saat terjadi kerusakan.

Salah satu tantangan terbesar yang dihadapi tim adalah mencegah reaksi kimia yang merugikan antara nikel dan substrat silikon yang menyebabkan kegagalan eksperimen. Mereka berhasil mengatasi hal ini dengan menambahkan lapisan tipis silikon dioksida sebagai buffer, namun lapisan ini menimbulkan tegangan dalam kristal yang harus diatasi agar hasil pengamatan akurat.

Menariknya, sinar-X yang berkelanjutan membantu menstabilkan tegangan kristal tersebut sehingga memungkinkan perangkat lunak khusus untuk merekonstruksi gambar 3D secara real-time. Ini adalah capaian canggih yang belum pernah dilakukan sebelumnya di bidang ilmu material untuk reaktor nuklir.

Selain potensi besar untuk meningkatkan umur dan keamanan reaktor nuklir melalui pengembangan material yang lebih tahan lama, teknik ini juga secara tidak sengaja membuka kemungkinan menggunakan sinar-X untuk mengatur tegangan dalam kristal, yang sangat berguna dalam industri mikroelektronika untuk meningkatkan performa perangkat.

Ke depan, para peneliti berencana memperluas metode ini untuk menguji berbagai jenis alloy yang lebih rumit serta menguji ketebalan buffer silicon dioxide guna mengoptimalkan kontrol tegangan. Studi ini memberikan harapan besar bagi kemajuan teknologi energi nuklir dan elektronik canggih.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/nuclear-reactor-alloy-corrosion-3d-imaging

Analisis Kami

"Penemuan ini merupakan lompatan teknologi yang sangat signifikan karena memungkinkan studi kegagalan material dalam kondisi ekstrem secara real time, yang selama ini sulit dicapai. Ini tidak hanya akan mengubah pendekatan dalam desain material reaktor nuklir, tetapi juga membuka peluang baru dalam rekayasa material mikroelektronika dengan kontrol tegangan langsung menggunakan sinar-X."

Analisis Ahli

Edwin Fohtung

"Penemuan ini memberikan wawasan fundamental tentang respons material nanoskopik terhadap radiasi dan menegaskan peran penting substrate dalam relaksasi tegangan, aspek krusial untuk teknologi energi, mikroelektronika, dan material kuantum."

Prediksi Kami

Teknik ini akan mempercepat pengembangan material tahan radiasi dengan daya tahan lebih lama, sekaligus mendorong inovasi dalam bidang mikroelektronika melalui pengendalian tegangan kristal menggunakan sinar-X.