愈射愈坚固！MIT发明不怕辐射的特殊合金

核反应炉需要有耐受辐射的金属，MIT发现，镍铬合金的表现就相当不错。(图/SCMP)

说到辐射，许多人会感到害怕，因为强烈辐对对生物组织和材料都具有破坏性，这也是公众反对核能的一项理由。但是麻州理工学院(MIT)的工程师发明了一种镍铬合金，不会因为辐射而劣化，还能帮助合金自我修复，从而延长其使用寿命。这对核能工程极为重要，将是新一代核电厂的重要材料。

新阿特拉斯(New Atlas)报导，核能发电是当今最强力、最有效的无碳能源，但是核能也备受争议，其中一个理由是核反应炉的寿命问题，辐射的长期轰击，会使大多数材料劣化，包括金属也是，从而导致最终故障，并可能造成灾难性后果。

不过，人类使用核能发电的60年，还很少反应炉是因为金属劣化而停机的，因此，麻州理工学院与劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的研究人员，着手量测在不同辐射强度下，对金属的危害程度。

MIT的实验，主要也是在研究「熔融金属式快滋生反应炉」的合适材料，这种反应炉的核燃料使用钸或是钍，需要快中子进行反应，为了使中子速度快，不能用减速过度的水当减速剂，而是改用钠、锂和钾的熔融盐作为冷却剂，然而这种「又热、又咸」的混合物，会对周围的合金造成腐蚀与破坏，因此这种反应炉的运作，需要一种更耐辐射轰击，同时抗腐的合金材质。

研究小组却发现，镍铬合金被质子加速器的辐射轰炸时，腐蚀劣化的时间是没有遇到辐射情况的的两倍。也就是说，镍铬合金在高强度辐射反而更耐用。

该研究的首席研究员迈克·萧特(Michael Short)说：「我们不敢相信这个结果，所以又在不同的条件下，重复了数十次的实验，然而每次都得到相同的情况。」

这样令人欣喜的结果必须有个答案，于是该团队利用透射电子显微镜，来分析在高辐射与高热(650摄氏度)的环境下，合金是怎么保持强度的。

他们发现，关键原因在担任减速的熔融液态金属。原来辐射的轰击，确实会把镍铬合金的原子给打出来，产生微小的缺陷，但是由于游离的金属原子，会融进液态金属中，所以它们不会散逸，而是再找机会填补这些小缺陷处，使得镍铬合金保持强度。甚至在某种程度上，辐射有助于合金自我修复。

研究小组说，这一发现，将有助于为新一代的核反应炉设计提供合适的材料，并能够更准确地估算现有核反应炉材料的寿命。

快滋生反应炉被视为核能工业必须要走的下一阶段，因为这种反应炉使用的原料更好找，产生的能量也比现有的反应炉更强大，保守估计，快滋生反应炉可以为人类供应1千年的核能而无虞。