Estudio del daño por irradiación en materiales nanoestructurados

TÍTULO DEL PROYECTO: Estudio del daño por irradiación en materiales nanoestructurados: desarrollo de materiales con propiedades mejoradas.

TIPO DE PROYECTO: Proyectos-Semilla (PID).

FINANCIACIÓN CONCEDIDA: 3.600,00€

PARTICIPANTES:

  • España: Instituto de Fusión Nuclear (UPM).
  • Chile: Universidad de Chile, Comisión Chilena de la Energía Nuclear.
  • Argentina: Universidad Nacional de Cuyo, Comisión Nacional de Energía Atómica.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO: El proyecto se integra en el proyecto matriz (NANOEXTREM) para fortalecer la relación entre la UPM y las universidades latinoamericanas. El objetivo es entender los fenómenos de daño por irradiación en materiales nanoestructurados, y las diferencias en el daño generado cuando se irradian en continuo o pulsado. Aporta beneficios tecnológicos, científicos y formativos.

Ver antecedentes y Referencias del Proyecto

DESARROLLO DEL PROYECTO: El proyecto se ha desarrollado de manera altamente satisfactoria hasta la fecha. Muestra de ello son las visitas que se ha llevado a cabo y que a continuación se detallan:

1ª visita: Antonio Rivera y Raquel González (IFN - UPM) visitan Santiago.

Fecha: 23 – 30 de Marzo de 2015

Realización de la primera campaña de irradiación en pulsado con plasmas de He y de D de distintos tipos de muestras producidas por en Madrid por el IFN/UPM y por el IFN/UPM en colaboración con el IMDEA Materiales. Esta campaña de irradiación se lleva a cabo en las instalaciones de Plasma Foco de las que la Comisión Chilena de Energía Nuclear.

Raquel González da una charla invitada en la Comisión Chilena de Energía Nuclear titulada “Desarrollo de materiales para la Fusión Nuclear: interés de las instalaciones plasma-foco”.

Reunión con el Eduardo Bringa de la Universidad de Cuyo (Argentina) para avanzar en el desarrollo de simulaciones computacionales sobre el papel de las fronteras de grano en el comportamiento de las especies ligeras en materiales nanoestructurados sujetos a irradiación y ampliar y completar los siguientes trabajos:

Ver trabajos realizados

2ª visita: Mª José Inestrosa (CCHEN) visita Madrid

Fecha: 7 – 11 de Septiembre de 2015

Discusión de los resultados de microscopia electrónica de barrido y de espectroscopia de iones realizados en Madrid por el grupo (IFN/UPM) en muestras irradiadas en Chile (CCHEN) en la primera campaña experimental.

Planificación, en base a estos resultados de la segunda campaña de irradiación de muestras producidas por la UPM en las instalaciones de Plasma Foco situadas en la CCHEN a lo largo de Noviembre de 2015.

 
3ª visita: Rafael González visita Madrid

Fecha: 7 – 13 de Septiembre de 2015

Planificación de simulaciones atomísticas de propiedades mecánicas de materiales de DLC-H para comparar con resultados experimentales obtenidos en lámina delgada en muestras crecidas en el IFN/UPM y caracterizadas en colaboración con el IMDEA Materiales (Madrid).

Rafael González el IFN/UPM titulada “Proceso de formación de nanotubos de Alumino silicato de pared simple (imogolita)”.

4ª visita: Leopoldo Soto (CCHEN) visita Madrid.

Fecha: 1 – 9 de Octubre de 2015

Estudio de la relación existente entre los parámetros de los Plasma Foco y las condiciones de irradiación.

Discusión sobre los sistemas de diagnóstico de los plasmas generados en los Plasma Foco para entender los efectos de la irradiación.

Planificación de la segunda campaña de irradiación en las instalaciones Plasma Foco de la CCHEN de distintos tipos de muestras producidas en Madrid por el IFN/UPM.

Planificación de nuevas campañas de diagnósticos de plasmas.

5ª visita: Antonio Rivera y Raquel González (IFN/UPM) visitan Santiago

Fecha: 27 de Octubre de 2015 – 4 de Noviembre de 2015

Inicio de la segunda campaña de irradiación de irradiación en pulsado con plasma de D de distintos tipos de muestras producidas por en Madrid por el IFN/UPM.

Discusión sobre los distintos métodos de diagnostico de plasma y sus capacidades.

Planificación del análisis de muestras irradiadas en función de los tiempos de irradiación fijados.

Discusión y planificación de simulaciones computacionales.

Planificación de publicaciones y de petición de proyectos futuros.

Antonio Rivera da una charla invitada en la Universidad de Chile titulada “Evolución de defectos en nano- y poli-wolframio irradiado bajo condiciones realistas de fusión nuclear: relevancia de los métodos de Monte Carlo cinético de objetos”.

Publicaciones realizadas
  • Hydrogen diffusion and trapping in nanocrystalline tungsten, P.M. Piaggi, E.M. Bringa, R.C. Pasianot, N. Gordillo, M. Panizo-Laiz, J. del Río,C. Gómez de Castro, and R. Gonzalez-Arrabal, Journal of Nuclear Materials 458 (2015) 233–239.
  • H trapping and mobility in nanostructured tungsten grain boundaries: a combined experimental and theoretical approach, C. González, M. Panizo-Laiz, N. Gordillo, C.L. Guerrero, E. Tejado, F. Munnik, P. Piaggi, E. Bringa, R. Iglesias, J.M. Perlado andR. González-Arrabal, Nucl. Fusion 55 (2015) 113009.
Formación de estudiantes

Miguel Panizo (Estudiante de último año de doctorado en el IFN/UPM) está realizando una estancia de tres meses en la CCHEN para aprender sobre el funcionamiento de las instalaciones Plasma Foco y sobre el diagnostico de los plasmas generados en ella. Así como para contribuir a las campañas de irradiación de muestras que se llevan a cabo más allá de las que se han realizado conjuntamente anteriormente descritas.

La estancia de Miguel está siendo parcialmente financiada por la Cátedra “Federico Goded”.