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反應(yīng)堆“穿上”新材料 越輻射反而越堅(jiān)挺-個人劑量報(bào)警儀|個人劑量儀|中子測量儀|表面污染儀|輻射報(bào)警儀|輻射檢測儀-上海仁日輻射防護(hù)設(shè)備有限公司

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行業(yè)新聞

反應(yīng)堆“穿上”新材料 越輻射反而越堅(jiān)挺

2016/12/20 14:59:24

輻射可以說是核能發(fā)展的攔路虎。在高劑量水平的輻照下，很多材料會硬化或裂解。不過研究人員已經(jīng)研發(fā)出了一種新材料，它不僅能承受高劑量輻射，而且越輻照越堅(jiān)挺。

 

冷卻系統(tǒng)是反應(yīng)堆的重要組成部分，現(xiàn)役反應(yīng)堆多用水作為冷卻劑。但為了實(shí)現(xiàn)更高的能量效率和經(jīng)濟(jì)效益，新一代反應(yīng)堆的溫度提升了很多。因此相較于水，更理想的冷卻劑是液態(tài)金屬，例如液態(tài)鈉與液態(tài)鉛（金屬有更好的導(dǎo)熱性）。但液態(tài)金屬卻對反應(yīng)堆有副作用。

“金屬材料（鈉、鉛等）通常是新型反應(yīng)堆首選，然而反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料通常無法承受這些金屬的高溫腐蝕，”威斯康星大學(xué)麥迪遜分校（University of Wisconsin-Madison）的庫馬爾˙斯里達(dá)蘭（Kumar Sridharan）解釋道。

在與意大利理工學(xué)院（stitutoItaliano di Tecnologia,IIT）的研究人員合作下，斯里達(dá)蘭研究出了能夠承受液態(tài)金屬腐蝕效應(yīng)的氧化鋁納米陶瓷涂層�！案g是一種表面現(xiàn)象，所以作為涂層的材料必須在受輻照后不發(fā)生脆化，”斯里達(dá)蘭說。

據(jù)IIT的法比奧˙迪˙方佐（Fabio Di Fonzo）介紹，這種涂層不但耐腐蝕，受輻照后反而耐受性更強(qiáng)。

該研究已經(jīng)發(fā)表在了《Scientific Reports》上。

核反應(yīng)堆有兩種類型：裂變堆與聚變堆。目前，用于商業(yè)發(fā)電的只有可控的裂變堆。聚變堆要求達(dá)到太陽內(nèi)部的溫度和密度，條件過于嚴(yán)苛，實(shí)現(xiàn)難度較大，目前還不能用于商業(yè)發(fā)電。

聚變反應(yīng)本質(zhì)上是兩個輕原子核聚（通常是氫的同位素）合成較重的原子核，它所釋放出的能量比裂變反應(yīng)要大得多。聚變作為一種清潔的可再生能源，應(yīng)用前景非常誘人，一直被視為人類的終極能源。聚變堆的輻射屏蔽難度會更大，氧化鋁納米陶瓷涂層想必會在聚變堆上大有用武之地。

雖然聚變堆的研究長路漫漫，但科學(xué)家們從未止步。有了這種新型防護(hù)材料，人類又向聚變能源邁進(jìn)了一小步。

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