Čtvrtek 25. dubna 2024, svátek má Marek
130 let

Lidovky.cz

Jak se tavila ocel

Česko

Fúzní výzkum odhalil vlastnosti oceli, které způsobily kolaps amerických „dvojčat“

Vědci poprvé objevili proces, který způsobuje měknutí oceli ve vysokých budovách, jako se stalo při požáru World Trade Center 11. září 2001. Zjistili to v rámci jiného výzkumu: při hledání materiálů pro stavbu moderních fúzních zařízení.

Nové poznatky budou užitečné při plánování mrakodrapů - například Mile-High Tower v Saúdské Arábii - neboť umožní vyvinout ocel a slitiny, které odolají i tak vysokým teplotám, jaké panovaly v hořících „dvojčatech“.

Ocel měkne a ztrácí pevnost při teplotě nad 500 °C - mnohem dříve, než začne tát (1150 °C). Právě to způsobilo zřícení věží v New Yorku (potom co náraz letadel poškodil tepelnou izolaci oceli) či poškození mrakodrapu v Madridu při ohni v únoru 2005. Dosud ale nebyla známa příčina tohoto jevu.

Odborníci z Britského úřadu pro jadernou energii (UKAEA) v Culhamu nedaleko Oxfordu hledají způsob, jak navrhnout speciální ocel pro budoucí fúzní elektrárny (v nich se má uvolňovat energie napodobením procesů na Slunci, tedy slučováním jader vodíku). Podmínky v blízkosti reaktoru budou stejně nepříznivé, jako byly v hořící budově - teploty se budou pohybovat kolem 500 °C; obdobné jsou i požadavky na materiál: jeho měknutí je velmi nežádoucí.

Výsledky práce ukazují, že i při této relativně „nízké“ teplotě, která je o hodně nižší než bod tání oceli, dochází ke změnám v mikroskopických magnetických procesech, které ovlivňující pevnost materiálů.

Výsledky zkoušek materiálů připravovaných pro fúzní zařízení a změny struktury oceli z „dvojčat“ si jsou tedy nápadně podobné. Nové poznatky zřejmě umožní vyvinout slitiny a oceli s různým chemickým složením, které zvládnou i vysoké teploty. Kromě fúzních zařízení a mrakodrapů najdou využití i ve štěpných atomových reaktorech a továrnách vyrábějících vodík.

Vedoucí vědeckého týmu z UKAEA Sergej Dudarev prohlásil: „Vyvíjíme materiály, které odolají extrémním podmínkám ve fúzních reaktorech. Pokud výsledky naší práce budou užitečné i v dalších aplikacích, jako je zabezpečení výškových staveb podobných „dvojčatům“, tím lépe. Na výzkumu s námi spolupracují kolegové z britských univerzit a evropských laboratoří. Data, která jsme získali z Twin Towers, byla pro nás nesmírně důležitá.“

O autorovi| MILAN ŘÍPA, Autor je fyzik

Autor: