Chùm neutron giúp bảo vệ tàu ngầm hạt nhân Mỹ khỏi hiện tượng nứt mối hàn

Các nhà khoa học đang sử dụng kỹ thuật chùm neutron để giải quyết các vấn đề nứt hàn trong tàu ngầm hạt nhân của Hải quân Hoa Kỳ, hoạt động dưới áp suất và nhiệt độ cực cao sâu dưới nước. Những tàu ngầm này dựa vào các tấm thép lớn được nối bằng hàn, nhưng hiện tượng nứt giòn do giảm độ dẻo (DDC) — những vết nứt nhỏ hình thành khi kim loại hàn nguội đi — vẫn là một thách thức lớn có thể làm suy yếu tính toàn vẹn cấu trúc theo thời gian. Sự hợp tác nghiên cứu giữa Hải quân Hoa Kỳ, Electric Boat, Đại học Connecticut và Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge (ORNL) đã sử dụng kỹ thuật tán xạ neutron tại Lò phản ứng Đồng vị Dòng chảy Cao của ORNL để đo không phá hủy ứng suất bên trong và phát hiện các khuyết tật ẩn trong các mối hàn, tập trung đặc biệt vào hợp kim đồng-niken thường được sử dụng trong các ứng dụng hải quân. Phương pháp nhiễu xạ neutron cho phép nhóm nghiên cứu quan sát sự thay đổi khoảng cách mạng tinh thể nguyên tử do ứng suất dư từ quá trình hàn gây ra, trong khi chụp ảnh neutron cho thấy sự biến đổi mật độ bên trong. Khác với tia X, neutron có khả năng xuyên qua kim loại dày mà không gây hư hại, giúp phân tích nhanh hơn và sâu hơn. Phương pháp này, kết hợp với kiểm tra bổ sung bằng tia X tại Brookhaven...