核材料研究大笔拨款

这项研究已经从EPSRC获得了170万英镑的资助，对于政府未来30年在英国各地建造新核电站的计划至关重要。

英国开放大学(Open University)该项目的负责人迈克•菲茨帕特里克(Mike Fitzpatrick)教授表示，目前用于未来反应堆的材料生产缺乏详细的研究，而如果英国要发展并保持其在核工业中的工程技术，这将是必要的。

他还说，对于新反应堆可能使用的材料，人们已经做了很多工作，但在很多情况下，这些材料的生产规模都很小，人们对它们可能带来的确切好处还没有太多了解。

缺乏信息的主要原因是，一旦材料受到核环境的影响，就很难对其进行测试，从而使其具有放射性。

牛津大学材料系的史蒂夫·罗伯茨教授说:“研究放射性物质具有挑战性。”“如果你在处理核材料，以及它们在中子辐照后的表现，标准的技术是在核反应堆中‘煮’它们几个月或几年。”把它们拿出来后，它们的放射性太强，无法在普通的实验室里进行测试。”

罗伯茨的团队也在这个领域进行一个更广泛的600万英镑资助的项目，他们将采用一种替代方法，即使用亚毫米大小的非放射性物质样本进行测试。

该技术包括使用聚焦离子束(FIB)铣削，从使用模拟高能中子产生损伤的离子注入方法照射的材料中提取样品。

在反应堆中，这些中子能够在材料的内部微观结构中引起原子级的变化，主要是通过化学嬗变反应取代原子并产生氦和氢原子。

菲茨帕特里克说:“如果我们能把离子注入的基本原理和反应堆中子注入的基本原理结合起来，那么我们就能看到离子辐射损伤的影响，并推断出在有核辐射的反应堆中会发生什么。”

帝国大学也将使用植入技术，并将其结果与计算机模拟相结合，以更准确地了解材料之间耐久性的差异。

“这是我们在20世纪70年代没有的机会，”帝国理工学院领导这项研究的大卫·戴伊博士说。“现在我们可以进行大规模的原子计算机模拟。我们可以理解辐照损伤是如何进行的，以及氢和热等物质是如何与位移级联相互作用的，通过计算机模拟，可能有几百万个原子。这足以让我们对正在发生的事情有一个正确的认识。”

在接下来的四年里，拉夫堡大学、曼彻斯特大学和布里斯托尔大学将收集并与牛津大学、帝国理工大学和开放大学分享他们在合适材料上的研究成果，这些材料可以用来建造更安全、更高效的核电站。

Fitzpatrick意识到完成这项工作的时间非常紧迫。他说，这项研究现在变得紧迫起来。“我们可能有大约10年的时间来了解这一领域的材料。我们需要确保在这段时间内它们能够投入使用，并确保材料技术到位，使这些反应堆成为现实。

第四代裂变反应堆有望在2030年左右在英国上线，DEMO聚变反应堆将在2030- 2035年上线。这些反应堆的材料规格预计将在2020年出台。