近日，中核集团所属中国原子能科学研究院在反应堆结构材料微观表征技术领域取得重要进展，对中子辐照后材料辐照缺陷在应力作用下的演化行为进行了研究。这是国内首次在高温与应力耦合环境下实现中子辐照后材料的纳米尺度原位表征，成功突破了强放射性样品的制样与表面处理、原位拉伸样品预制裂纹等技术难点，标志着原子能院已具备在微观尺度上对中子辐照后材料进行原位、动态、多场耦合分析的综合能力。
原位拉伸过程中，铁素体马氏体钢内部位错环在应力作用下的形态演化
本次研究依托一体化快堆项目开展。团队借助国产透射电镜力-热耦合原位样品杆，选取中子辐照约20dpa的铁素体马氏体钢作为研究对象，在600摄氏度高温与拉伸应力耦合的工况下，完成纳米尺度原位动态表征。实验过程中，科研人员直接观测到辐照诱导位错环在拉伸应力作用下的形态演变，完整捕捉了材料从裂纹萌生、位错堆积直至最终断裂的全过程。
此次研究有助于厘清材料在纳米尺度的损伤演化机理，对提升辐照后检验技术整体水平具有重要推动作用，为一体化快堆结构材料的辐照后性能分析与安全评价提供了微观动态实验数据支撑。