维度网讯，密歇根大学（University of Michigan）与橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory, ORNL）的研究人员发现，通过裂变和聚变反应堆中的中子嬗变预测氦生成率的结果差异巨大，且该差异依赖于核数据库和计算方法的选择。

ORNL的阿尔文·M·温伯格研究员（Alvin M. Weinberg Fellow）兼研发科学家斯蒂芬·塔勒（Stephen Taller）表示，氦生成对聚变和裂变系统中结构材料的高温脆化和尺寸稳定性有显著影响。随着各行业评估和部署相关技术，需要一种具有不确定性的标准分析方法，以便跨材料体系和环境进行比较。

该团队运行了先进核模拟的多物理场软件FISPACT-II，计算了氦生成率如何随中子通量谱和受辐照材料的合金成分而变化。相关成果发表在《物理学报：能源》（Journal of Physics: Energy）上。

中子能量影响了氦生成率，研究人员发现某些元素（如碳、氮和镍）的存在会显著影响氦生成预测。根据密歇根大学工程学院发表的一篇文章，这一发现对行业具有意义，尤其涉及合金获取地点和方式以建造聚变和裂变能源系统，因为不同金属生产商对成分控制有所不同。

研究人员还测试了两个原本预期不会显著改变预测结果的变量，结果令人惊讶。第一个变量是核数据库的选择，以提供诸如相互作用截面等信息。团队发现差异通常高达231%，有时甚至极端到859%。第二个变量是模拟中氦生成率计算方法的选择，例如是在每个时间步计算还是跨时间段计算，这同样导致了显著差异。

密歇根大学核工程与放射科学教授凯文·菲尔德（Kevin Field）表示，核数据库和计算方法对最终结果的影响之大令人意外，这就像在咸味菜肴中忘记加盐，结果变成了一盘甜菜。他们发现，使用一种将所有氦生成率和损伤率在时间段内累加然后求比值的方法，能够提供最可靠的结果，在不同中子能量下实现一致的计算，而其他方法往往低估氦或忽略嬗变率随时间的变化。

研究人员建议对该领域如何执行这些计算进行标准化，并提出最佳实践应包括报告预期氦生成的估算范围而非单一数值，注明合金的独特炉号（heat designation）和微量元素，并记录反应堆的原始和数字升级后的中子谱。菲尔德表示，如果采用他们的报告方法，将提高国内外正在生成的核材料数据库的实验和建模保真度，推动先进核能的快速部署。

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