TECH
MATERIÁL ZNÁMÝ Z BETONU ANTICKÝCH ŘÍMANŮ
ZESILUJE STĚNY JADERNÝCH REAKTORŮ Zdroj: Adobe Stock
Autor: Stanislav Mihulka | Zdroj: Nagoya University
Pokud jde o konstrukce, které by měly být opravdu pevné, tak čelní místo mezi nimi nepochybně zaujímají jaderné reaktory. Proto je žádoucí detailně znát strukturu materiálů, které tvoří stěny jaderných reaktorů. A to jak ty vnitřní, vystavené extrémním podmínkám, tak i vnější, rovněž velmi důležité pro bezpečnost provozu jaderného reaktoru.
zesílila jejich pevnost. Vědci v nich nalezli vzácný minerál, který se rovněž vyskytuje v dávném betonu antických Římanů. Kvalit římského betonu jsme přitom dnes stále ještě nedosáhli. Jsme zvyklí považovat naše moderní materiály za špičkové produkty technologického vývoje, ale právě beton není ten případ. Pokud dnes něco postavíme z běžného betonu a vystavíme to působení mořské vody, tak takové konstrukce vydrží pár desetiletí. Ve Středomoří přitom stále ještě stojí mořské betonové konstrukce z dob Římské říše, které jsou vystavené mořské vodě už dva tisíce let. Materiáloví vědci nedávno zjistili, že za mimořádnou odolnost římského „mořského“ betonu zodpovídá minerál tobermorit s příměsí hliníku. Jeho krystaly vznikají díky použití vulkanic-
Ippei Maruyama z japonské Nagoya University a jeho tým pro-
kého popela při přípravě římského betonu a následnému pů-
zkoumali vnější betonové stěny reaktoru odstavené jaderné
sobení mořské vody. Krystalům tobermoritu s hliníkem vděčí
elektrárny Hamaoka Nuclear Power Plant v prefektuře Šizuoka
římský beton za to, že se postupně stával pevnějším, než byl
na ostrově Honšú. Zjistili, že tyto stěny si nejen udržely potřeb-
na počátku.
nou pevnost, ale že ve skutečnosti během provozu elektrárny Na první pohled se zdá, že není složité takový beton vyrobit. Ale Zdroj: Ippei Maruyama, Nagoya University, and Chubu Electric Power Co.
opak je pravdou. Výroba krystalů tobermoritu s hliníkem v laboratoři vyžaduje teplotu přes 70 °C. Při této teplotě ale zároveň dochází k oslabení struktury betonu. V případě římského betonu je klíčem působení mořské vody. Díky japonskému týmu vyšlo najevo, že podobný proces probíhá v betonu, který obklopuje jaderný reaktor. Zmíněný reaktor v elektrárně Hamaoka pracoval v letech 1976 až 2009. Během té doby byly jeho betonové stěny vystaveny teplotám kolem 40 až 55 °C. V těchto podmínkách postupně vznikly krystaly tobermoritu s hliníkem, které pak japonští vědci objevili. Odhadují, že díky nim jsou teď vnější stěny reaktoru více než třikrát pevnější, než byly v době svého vzniku. Výsledky výzkumu pomohou zlepšit recept na výrobu betonu pro jaderné elektrárny i pro jiné stavby.
