Un equipo de varias instituciones ha utilizado rayos de positrones para investigar la naturaleza de los efectos de la radiación, proporcionando una nueva perspectiva sobre cómo se produce el daño en las películas de hierro. Esta exploración puede mejorar la seguridad de los materiales utilizados en reactores nucleares y otros entornos de radiación.

"Los positrones no dañan el material y pueden revelar defectos que involucran átomos individuales en concentraciones muy pequeñas, "dijo Blas Uberuaga, un científico de materiales del Laboratorio Nacional de Los Alamos en el proyecto. "Por tanto, son una de las sondas más sensibles que podemos utilizar para analizar el daño por radiación, proporcionando datos críticos sobre la naturaleza de los defectos en el material y aumentando nuestra comprensión de los efectos de la radiación. "Positrones, una forma de antimateria, aniquilan cuando entran en contacto con electrones en el material, dando información sobre la configuración local de los átomos.

El daño por radiación ocurre cuando las partículas de alta energía se estrellan contra los materiales, sacando átomos de su posición y creando defectos en el cristal, ya sea posiciones a las que les falta un átomo o un átomo en el medio, o intersticial, posiciones. Esta cascada de colisión es similar a una bola de boliche que se estrella contra los bolos, excepto que la bola puede ser un neutrón y los pines son átomos. Los defectos que se crean son los responsables en última instancia de la falla de estos materiales en muchos ambientes extremos, como los presentes en las paredes y varios componentes de los reactores nucleares. Por lo tanto, Es fundamental comprender cómo se crean y se comportan los defectos en el material en estos entornos.

Con finas películas de hierro como modelo para el acero, el equipo utilizó haces de iones (átomos acelerados en un laboratorio) para imitar el tipo de daño que podría crearse en un reactor.

Estas películas contenían una gran cantidad de vacíos, o poros en el material. Luego, el equipo utilizó una combinación de positrones y microscopía electrónica para observar el material antes y después del daño del haz de iones. Combinando técnicas de caracterización que utilizan positrones y electrones, pudieron interrogar defectos tanto muy pequeños como mucho mayores. Específicamente, pudieron dilucidar nuevos mecanismos en los que los vacíos ya presentes en el material modificaron cómo se producían los daños durante las cascadas de colisión.