Đột phá chùm tia ion giảm thời gian thử nghiệm lò phản ứng hạt nhân xuống 1.000 lần

Các nhà nghiên cứu do Đại học Michigan dẫn đầu đã phát triển một phương pháp chùm tia ion đột phá, gọi là Đánh giá dưới sự chiếu xạ ion của các thành phần lõi (QUICC), có thể đánh giá vật liệu lò phản ứng hạt nhân nhanh hơn tới 1.000 lần so với chiếu xạ neutron truyền thống trong các lò thử nghiệm. Phương pháp này nén lại quá trình chiếu xạ neutron thường mất hơn một thập kỷ thành chỉ vài ngày bằng cách sử dụng các máy gia tốc hạt trong phòng thí nghiệm. QUICC tái tạo tổn thương phức tạp do bức xạ gây ra cho vật liệu lò phản ứng, bao gồm sự dịch chuyển trên mỗi nguyên tử (dpa) và sự sản sinh heli, bằng cách bắn phá mẫu vật bằng các ion nặng và ion heli, đồng thời mô phỏng các điều kiện lõi lò như nhiệt độ cao và nước có áp suất. Đối với vật liệu lò phản ứng nhiệt hạch, một hệ thống ba chùm tia bổ sung ion hydro để mô phỏng tổn thương bức xạ kết hợp và tích tụ khí. Phương pháp QUICC đã chứng minh rằng chiếu xạ ion tạo ra những thay đổi quan trọng trong vật liệu tương đương với những thay đổi do chiếu xạ neutron gây ra, nhưng với thời gian và chi phí chỉ bằng một phần nhỏ. Tiến bộ này giải quyết thách thức trong việc kiểm tra các vật liệu phải chịu được mức bức xạ cực đoan—lên tới 200 dpa—nơi mà các phương pháp truyền thống