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在核反应堆等高辐射环境中，辐射几乎总是使暴露在辐射下的材料退化，加速其恶化，并需要更换关键部件。但对于某些可用于裂变或聚变反应堆的合金来说，结果却恰恰相反。麻省理工学院和加州的研究人员发现，辐射不但不会加速材料的降解，反而会提高其抗辐射能力，可能使材料的使用寿命翻倍。

这一发现对一些新的尖端反应堆设计来说是一个福音，包括熔盐冷却裂变反应堆，以及新的聚变反应堆，如麻省理工学院和联邦聚变系统公司正在开发的ARC设计。

这一发现对核科学家来说是个惊喜，麻省理工学院核科学与工程教授迈克尔-肖特（MichaelShort）、研究生周维岳（WeiyueZhou）以及麻省理工学院和劳伦斯-伯克利国家实验室的其他五人在《NatureCommunications》杂志上发表了一篇论文，报告了这一发现。

肖特说，这一发现有点偶然，事实上，研究人员是想量化相反的效果。最初他们想确定多少辐射会增加某些可用作核燃料组件包层的镍和铬合金的腐蚀速度。

实验很难进行，因为无法直接测量作为冷却剂的熔盐与金属合金表面之间的界面温度。因此，有必要通过在材料周围安装电池传感器来间接了解情况。但从一开始，测试就显示出相反效果的迹象，腐蚀是反应堆容器恶劣环境中材料失效的主要原因，当它暴露在高通量质子辐射中时，辐射似乎减少了而不是加速了。

我们用不同的条件重复了几十次，肖特说，每次我们都得到同样的结果，显示出延迟腐蚀。

该团队在实验中模拟的那种反应堆环境涉及使用熔融的钠、锂和钾盐作为裂变反应堆中的核燃料棒和未来聚变反应堆中围绕超热、漩涡等离子体的真空容器的冷却剂。在热熔盐与金属接触的地方，腐蚀会迅速发生，但对于这些镍铬合金，他们发现，当材料暴露在质子加速器的辐射中时，腐蚀的发展时间是质子加速器辐射的两倍，产生的辐射环境类似于拟议中的反应堆。

肖特说，能够更准确地预测反应堆关键部件的可用寿命，可以减少对预先、早期更换部件的需求。

使用透射电子显微镜对受影响的合金表面的图像进行仔细分析，在摄氏度（此类反应堆中盐的典型工作温度）下对与熔盐接触的金属进行照射后，有助于揭示造成意外效果的机制。辐射往往会在合金的结构中产生更多微小的缺陷，这些缺陷使金属的原子更容易扩散，流进迅速填补由腐蚀性盐产生的空隙。实际上，辐射损伤促进了金属内部的一种自我修复机制。

肖特说，早在半个世纪前，就已经出现了这种效应的苗头，当时对早期实验性盐冷裂变反应堆的实验显示，其材料的腐蚀程度低于预期，但在这项新工作之前，其原因一直是个谜。肖特说，即使在这个团队最初的实验发现之后，我们也花了很多时间来理解它。

Short说，这一发现可能与各种提议的反应堆新设计有关，这些设计可能比现有设计更安全、更高效。已经提出了几种盐冷裂变反应堆的设计，包括由麻省理工学院核科学与工程系首席研究科学家查尔斯-福斯伯格领导的团队提出的设计。这些发现也可能对初创公司正在积极追求的几种新型核聚变反应堆的拟议设计有用，这些设计具有提供电力的潜力，没有温室气体排放，放射性废物也少得多。

论文标题为《Protonirradiation-deceleratedintergranularcorrosionofNi-Cralloysinmoltensalt》。