美国阿贡实验室实现核材料高温测试突破 助力下一代核反应堆发展
2026-02-27 16:35
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美国能源部阿贡国家实验室的研究人员开发出一项新型测试方法,能够测量核材料在高达1000开尔文(约1340华氏度)温度下的性能表现。这一进展为评估核燃料在极端高温条件下的行为提供了关键数据,有望提升下一代核反应堆的安全性和运行效率。

阿贡实验室在新闻稿中表示:“了解核燃料在极端条件下的行为对于确保反应堆的安全和效率至关重要。”热导率作为衡量材料传递热量能力的重要指标,直接影响燃料的安全性能。新的测试方法通过悬浮桥技术,在微观尺度上精确测量核燃料的热导率,填补了现有测试手段的不足。

悬浮桥方法使用两个微加工平台,通过比人类头发细数百倍的超薄样本连接,在真空中测试微小碎片,从而隔离和测量复杂燃料系统的各个组件。实验室解释说:“其小样本尺寸使得能够测量核燃料材料中的单个相,最小化周围材料的干扰,实现高度准确的结果。”该方法目前功能温度范围从-450华氏度到260华氏度,即将升级至1340华氏度,并通过对不锈钢和铀钼合金的初步测试验证了可靠性与准确性。

阿贡的首席材料科学家缪银斌指出:“热导率决定了热量在核燃料内传递的效率。它帮助我们确保燃料不会过热并保持安全使用。”这一高温测试突破不仅有助于设计更安全、持久的核燃料,还能扩展到其他领域,如测量电性能,为热电材料和高效率电子研究提供新工具。

阿贡的高级研究员阿卜杜勒拉蒂夫·亚库特总结道:“这是在理解和优化核燃料性能方面的一大步。它不仅提高了反应堆的安全性,还支持了下一代核系统的设计。”这项创新有望推动核能技术的进步,为未来能源系统的发展奠定基础。

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