美國發(fā)現(xiàn)金屬合金新配方 抗輻射能力提升百倍

美國密歇根大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，由3種以上金屬元素按相同濃度組成的金屬合金的抗輻射能力比純金屬高100倍。這一發(fā)現(xiàn)或?qū)⒔o核能、航空、航天等急需耐高溫抗輻射材料的產(chǎn)業(yè)帶來革命性變化。

核反應(yīng)裝置的金屬外殼暴露在高溫輻射環(huán)境下，輻射粒子進(jìn)入金屬后，會快速“撞”走金屬原子留下空穴，輻射粒子在晶體內(nèi)快速穿梭，而空穴移動較慢，大量空穴逐漸合并后尺寸越來越大，會使金屬外殼膨脹變形。密歇根大學(xué)的研究人員采用美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室提供的各種金屬含量大致相同的鎳鈷鐵和鎳鈷鐵鉻鎂合金，將其暴露在能夠造成二級傷害的輻射環(huán)境和500℃高溫下。研究人員發(fā)現(xiàn)，合金內(nèi)不同大小的金屬原子會相互碰撞，輻射粒子因此不能快速行進(jìn)，與空穴很容易相遇并填補(bǔ)空穴，使空穴不能聚合成更大尺寸。這類合金能夠在高溫下變軟、低溫下變硬，是理想的耐輻射材料。透射電子顯微鏡分析結(jié)果表明，這些合金的抗輻射能力比純鎳金屬提高近100倍。

該項(xiàng)研究成果有助于研發(fā)出更多的耐輻射合金材料，設(shè)計(jì)出更安全、耐用的核反應(yīng)堆和太空設(shè)備。

(KJ.1224)