Mỹ thử nghiệm thép tổng hợp hạt nhân ở nhiệt độ 1112°F, phát hiện khuyết điểm trong bức xạ

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan đã thử nghiệm một loại thép ferritic/martensitic kích hoạt giảm tiên tiến (RAFM), được thiết kế để sử dụng trong các lò phản ứng nhiệt hạch, ở nhiệt độ 1112°F (600°C) dưới điều kiện bức xạ mô phỏng. Loại thép này, được gọi là hợp kim cấu trúc nano đúc #9 (CNA9), chứa hàng tỷ hạt titanium-carbide (TiC) kích thước nano nhằm mục đích giữ lại heli sinh ra trong các phản ứng nhiệt hạch và ngăn ngừa sự phồng lên của vật liệu. Sử dụng kỹ thuật chùm ion kép mới để đồng thời gây tổn thương bức xạ và cấy heli, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng trong khi các hạt TiC hiệu quả trong việc giữ heli ở mức bức xạ thấp, chúng bắt đầu tan rã ở mức tổn thương cao (50 đến 100 dịch chuyển trên mỗi nguyên tử), khiến thép phồng lên khoảng 2%. Sự tan rã bất ngờ của các kết tủa TiC ở liều bức xạ cao này thách thức các giả định trước đây về độ ổn định của vật liệu và nhấn mạnh nhu cầu cải tiến hợp kim thêm nữa. Các nhà nghiên cứu đề xuất tăng mật độ các hạt TiC lên gấp 1.000 lần để...