核能是一种长效的未来清洁能源，美国约20%的电力和近70%的零排放电力来自核能。但世界上许多国家的核设施不仅用于发电，还用于研究、材料测试或生产医疗用的放射性同位素。这些设施的建造材料和结构不同，维护检修至关重要。日本福岛核事故使人们更加重视核技术的安全性。许多国家呼吁对核电站进行“压力检测”，以确保其安全运行。

　　“对于材料本身来说，纳米尺度的机械性质检测比大尺度下的检测精度更高。”美国国家电子显微分析中心(NCEM)科学家、加州大学伯克利分校材料科学与工程系副教授安德鲁·米诺说，“我们利用纳米检测技术，对一块直径仅400纳米的辐射样本的形变进行了精确检测。该技术真正将核材料检测领域变得更开放。”

　　在该研究中，米诺和同事用高能质子对铜样品进行辐射，以模拟辐射作用对铜的机械性质造成的伤害。利用投射电子显微镜力学检测设备，研究小组能以纳米级的分辨率，将样本的形变精确定位到一个原子的水平。辐射在铜内部造成的三维空间上的裂隙，改变了其晶体结构，这被称为脱位。这种作用导致被辐射材料脆化易碎，降低了材料的耐压能力。进一步利用纳米级的强度值可计算出大块材料的性质。

　　“这种纳米尺度的检测技术有助于延长核反应堆的寿命。”论文合著者、加州大学伯克利分校核工程系副教授彼得·霍斯曼说，“我们将安全问题转化到对核设施材料的检测手段上。我们能用较小的样本，精确测出材料的机械属性，比如一个工作了40年之久的核设施中的建造材料，以确保其未来的安全运行。”

　　米诺补充说：“理解材料性质的衰退是机械问题的基础，也给我们提供了一个模型系统来发现建造核能设施的新材料。通过研究材料机械性质的缺陷，我们能设计出更加抗辐射损伤的材料，带来更安全的核设施。”
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