يمكن استخدام السبائك المعززة بتشتت الأكسيد عالية الأداء في المفاعلات النووية من الجيل التالي
لدى الصناعة النووية متطلبات عالية بشأن موثوقية المواد المكونة للمفاعل، مما يتطلب أن تتمتع المواد بمقاومة جيدة للإشعاع، وخصائص زحف في درجات الحرارة العالية ومقاومة لتمدد الفراغ، لأن المواد ستشكل تجاويف عند تعرضها للإشعاع النيوتروني، مما يؤدي إلى عطل ميكانيكي. تتمتع السبائك المقواة بتشتت الأكسيد بخصائص زحف جيدة عند درجات الحرارة العالية، وتحافظ على الصلابة دون تشوه عند درجات الحرارة المرتفعة، ويمكن لمعظمها تحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 1000 درجة مئوية، لكن السبائك التجارية التقليدية المقوية بتشتت الأكسيد بها عيب، أي أنها تتعرض للنيوترونات المتطرفة.
مقاومة التوسع الفراغي عند التشعيع ضعيفة. في مارس 2021، قامت محطة التجارب الهندسية في تكساس إيه آند إم، ومختبر لوس ألاموس الوطني، وجامعة هوكايدو في اليابان بتطوير سبيكة معززة بتشتت الأكسيد عالية الأداء من الجيل التالي يمكن استخدامها في مفاعلات الانشطار النووي والاندماج النووي. تتغلب السبيكة الجديدة المعززة بتشتت الأكسيد على هذه المشكلة عن طريق دمج جزيئات أكسيد النانو في البنية المعدنية المارتنسيتية، مما يقلل من تمدد الفراغ، ويمكن للسبائك المعززة الناتجة عن تشتت الأكسيد أن تتحمل ما يصل إلى 400 لكل ذرة. وهي من أنجح السبائك التي تم تطويرها في هذا المجال من حيث قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة التورم.
حاليًا، يجري الجيش الأمريكي والقوات البحرية ومشاة البحرية تجارب وتحققات من الخراطيش المركبة خفيفة الوزن لتحل محل الخراطيش المعدنية النحاسية التقليدية. في مايو 2021، أكمل سلاح مشاة البحرية التحقق من الأداء البيئي المختبري لرصاصة الخرطوشة المركبة مقاس 12.7 ملم، وهو جاهز لإجراء التجارب الميدانية. يختلف MAC عن الرصاص النحاسي التقليدي، ويستخدم مزيجًا من الأغلفة البلاستيكية والنحاسية لتقليل وزن الرصاصة بنسبة 25%، مما يزيد من القدرة الاستيعابية للذخيرة لجنود المشاة العاديين من 210 إلى 300 طلقة.
بالإضافة إلى ذلك، تتمتع هذه الرصاصة خفيفة الوزن بدقة أعلى وسرعة كمامة وأداء باليستي أفضل. عند إطلاق الرصاص بقذائف مركبة، نظرًا لضعف التوصيل الحراري للبلاستيك، لا يتم نقل حرارة الرصاصة بسهولة إلى البرميل والبرميل، مما قد يقلل من تراكم الحرارة على البرميل وفي البرميل أثناء إطلاق النار السريع، ويبطئ تآكل مادة البرميل. الاجتثاث، وإطالة عمر البرميل. في الوقت نفسه، يسمح انخفاض تراكم الحرارة في البرميل والحجرة للبندقية أو المدفع الرشاش بمواصلة إطلاق النار لفترة أطول.
إذا استخدمت الرشاش السريع M113 لإطلاق 1500 طلقة من الرصاص النحاسي بسرعة، فسوف تحترق الرصاصة بسبب الحرارة العالية في البرميل (درجة الحرارة مرتفعة جدًا بحيث لا يمكن إشعال الذخيرة في الرصاصة)، وتطلق النار تلقائيًا؛ في حين يتم استخدام المدفع الرشاش السريع M113 لإطلاق رصاصات المواد المركبة بسرعة عند إطلاق النار، تكون درجة الحرارة في البرميل والحجرة أقل بنسبة 20٪ عنها عند إطلاق الرصاص ذي الغلاف النحاسي، كما زاد عدد الرصاصات التي تم إطلاقها إلى 2200 طلقة. .
إذا نجح الاختبار، فقد يستخدم سلاح مشاة البحرية رصاصًا مركبًا عيار 12.7 ملم ليحل محل الرصاص النحاسي النشط لتقليل وزن الذخيرة.
وقت النشر: 25 يوليو 2022