一项新近发表的国际研究提出了一种可能改善核燃料性能的思路。研究表明，在金属核燃料中引入氮化铀纳米颗粒，有望帮助燃料更好地承受反应堆内部的极端辐射环境，从而提升其稳定性和使用寿命。

这项由密西西比大学、爱达荷大学等机构研究人员参与的研究，成果发表于《先进材料界面》期刊。研究主要针对当前金属核燃料在辐照过程中可能出现的膨胀、以及与外围包壳材料接触导致后者劣化的问题。研究团队的思路是，通过在金属基体中嵌入氮化铀纳米颗粒，使其在裂变产物到达包壳前将其捕获，从而可能缓解材料性能退化。

密西西比大学副教授萨姆拉特·乔杜里表示：“我们的想法是，能否在裂变产物到达包壳之前，就将其捕获在金属基体内部?如果能做到，我们谈论的就是下一代核反应堆的燃料。” 2024年与2025年的系列研究初步验证了氮化铀纳米颗粒界面捕获裂变产物的潜力。

爱达荷大学核工程系主任因德拉吉特·查里特指出，提高燃料效率和耐用性有助于核能的进一步应用。他表示：“如果能让燃料在反应堆中停留更长时间，并尽可能地提取能量，那么乏燃料的积累速度就会减慢。” 研究人员认为，若核燃料寿命得以延长，产生的核废料总量可能相应减少，这有助于应对核能发展中的一项关键挑战。

研究团队同时指出，该技术思路距离实际应用仍有距离，下一步需要在更接近真实工况的条件下对新型核燃料设计方案进行测试与完善，并与相关产业界探索合作可能。

更多信息：作者：James Zillinger 等人，标题：《金属核燃料中工程化纳米异质界面处固体替代裂变产物的捕获行为》，发表于：《先进材料界面》(2025)。