پایان زنگ‌زدگی کتری‌ها با مدل الهام گرفته از رسوب غارها

دانشمندان دانشگاه لیدز با بررسی نحوه تشکیل‌شدن استالاگمیت (نوعی رسوب آهکی قندیل‌مانند) در غار، مدل‌های جدیدی از چگونگی رسوب مواد معدنی آب ارائه داده‌اند و همزمان چگونگی رسوب‌کردن نمک‌های خورنده را در کانتینر مهار زباله هسته‌ای مدلبندی کردند.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، محققان معتقدند یافته‌های جدید می‌توانند به ارتقای طراحی کتری‌ها و جلوگیری از زنگ‌زدن و آسان‌تر‌کردن فرآیند شستن آن‌ها کمک کنند. این دستاورد نشان می‌دهد چگونه مدل‌های ریاضیاتی پیچیده می‌توانند دارای کارکردهایی روزانه باشد.

محققان در این پروژه به دنبال بررسی چگونگی تشکیل‌شدن محلول‌های نمک خطرناکی بودند که در کانتینرهای حاوی زباله‌های هسته‌ای شکل می‌گیرند. آن‌ها دریافتند فرآیندهای موجود در پس چگونگی انباشت این رسوبات در رسوبات کتری‌ها نیز وجود دارند.

با استفاده از یافته‌های جدید، تولیدکنندگان می‌توانند طراحی کتری‌ها را به گونه‌ای ارتقا دهند که این رسوبات ناخواسته به حداقل برسند. آن‌ها می‌توانند کتری‌ها را طوری طراحی کنند که رسوبات در جاهایی شکل بگیرند که تمیزکردنشان آسان باشد.

شکل‌گیری رسوبات در نواحی دارای آب سخت مشکلی ویژه به شمار می‌آید و ابزاری مانند کتری‌ها به تمیزکردن مداوم نیاز دارند. گفته می‌شود، رسوبات زیاد عمر کتری را کاهش می‌دهد.

دانشمندان حاضر در این تحقیق شکل‌گیری استالاگمیت در غارها را بررسی کردند که طی میلیون‌ها سال و هنگامی که آب غنی از کربنات کلسیم از سقف غار چکه می‌کند، در کف غار ایجاد می‌شوند. این فرآیند همچنین شامل تشکیل قندیل از سقف غار بوده و با گذر زمان این قندیل‌ها با استالاگمیت‌های کف غار تلاقی پیدا کرده و ستون‌های آهکی را تشکیل می‌دهند.

با بررسی مدل‌های فرآیند شکل‌گیری استالاگمیت دانشمندان دریافتند چگونه مواد معدنی می‌توانند تحت شرایط غیرعادی انباشت شوند.

در صنعت هسته‌ای، محلول‌های نمک خطرناک ممکن است در درون کانتینرهای مهار زباله شکل بگیرند و سازه‌هایی با اشکال عجیب را تشکیل دهند. در صورتی که این سازه‌ها بررسی نشوند، ممکن است موجب بروز مشکلاتی شوند.

دانشمندان در این تحقیق با استفاده از مدل‌های پیچیده خود چگونگی تشکیل این رسوبات را توضیح دادند و چنین دستاوردی می‌تواند به طور قابل‌توجهی تعداد بازرسی‌های دستی مضر از کانتینرهای مهار زباله‌های هسته‌ای را کاهش دهد.

جزئیات این دستاورد علمی در نشریه Computers & Chemical Engineering قابل‌مشاهده است.

انتهای پیام