Mise au point de l'alliage léger ultime pour des voitures plus propres
Comparées à leurs homologues plus lourdes, les voitures plus légères nécessitent moins d'énergie pour parcourir la même distance, que celle-ci soit...
En collaboration avec une équipe de chercheurs du Laboratoire national d’Oak Ridge, Bill Buyers, chercheur invité à la CNBC, a trouvé un exemple presque parfait de « boule sur ressort » moléculaire, un modèle théorique étudié dans les universités par tous les étudiants en physique. Ce modèle théorique a permis d’illustrer des concepts fondamentaux, mais personne ne s’attendait à trouver un spécimen correspondant aussi précisément au modèle dans la nature.
L’équipe a examiné un cristal de nitrure d’uranium, dans lequel des atomes d’azote sont piégés à l’intérieur d’une cage octaédrique d’atomes d’uranium. Les atomes d’uranium étant beaucoup plus lourds, ils agissent comme des objets immobiles auxquels les atomes d’azote, plus légers, sont attachés.
L’équipe a utilisé la diffusion des neutrons pour étudier le magnétisme de ce matériau, notamment parce que ce dernier est envisagé comme combustible pour des réacteurs nucléaires plus avancés.
Les données neutroniques ont produit une série d’oscillations distinctes et régulièrement espacées qui reflètent les modes de vibration du système. Les chercheurs ont été étonnés de constater que les oscillations correspondaient aux modes attendus pour un oscillateur harmonique quantique isotrope à un seul atome, ce qui constitue l’un des problèmes fondamentaux de la mécanique quantique pouvant être résolu avec exactitude.
Ce résultat surprenant a des implications pratiques pour l’industrie nucléaire, car ces oscillations doivent être prises en compte dans les simulations informatiques des réacteurs nucléaires qui utiliseraient le nitrure d’uranium comme combustible.
Cet article de recherche a été republié avec l’autorisation de l’Institut canadien de diffusion des neutrons.
