深入理解核反应堆材料的损伤现象和规律是核反应堆材料研发创新的基础。在核反应堆环境下,材料内部存在着辐照损伤、化学腐蚀、应力破坏等复杂的物理过程,尚有许多亟需深入研究的现象,如材料在辐照、腐蚀、应力和高温条件下产生的辐照肿胀、辐照生长、辐照脆化、氢脆、氦脆等,都是多因素条件下物理过程耦合作用的结果。粒子加速器为研究这些复杂物理现象和规律提供了精确、高效的技术手段。特别是由于绝不允许利用实验堆研究事故,加速器辐照往往是开展核反应堆材料在事故工况下性能变化和性能验证的重要手段甚至是唯一手段。此外,加速器辐照技术也是反应堆材料延寿评估的重要技术支撑,是预测材料寿期性能和遴选先进抗辐照材料的必要途径。
课题组近年来在反应堆压力容器材料、事故容错包壳材料等方面开展了电子束、离子束辐照损伤研究。在SiCf/SiC复合材料界面辐照损伤、FeCrAl合金辐照析出行为和辐照非晶化方面有了新的发现。