作者南希·安布罗西亚诺，洛斯阿拉莫斯国家实验室 正电子湮没谱学和透射电子显微术的结合揭示了辐照材料中损伤是如何形成的新见解，提出了一种机制，即材料中的大孔吸收晶格间隙位置的原子并收缩，但留下更多缺失原子的位置
信用:洛斯阿拉莫斯国家实验室
一个多机构团队已经使用正电子束来探测辐射效应的本质，为铁膜中损伤的产生提供了新的见解
这种探索可以提高核反应堆和其他辐射环境中使用的材料的安全性
“正电子不会损坏材料，而且它们可以在非常小的浓度下揭示单个原子的缺陷，”洛斯阿拉莫斯国家实验室的材料科学家布拉斯·乌布阿加说
“因此，它们是我们可以用来分析辐射损伤的最灵敏的探针之一，提供了关于材料缺陷性质的关键数据，并建立了我们对辐射效应的理解
“正电子是反物质的一种形式，当它们与物质中的电子接触时会湮灭，从而给出原子局部构型的信息
当高能粒子撞击材料，使原子偏离位置，并在晶体中产生缺陷时，就会发生辐射损伤，这些缺陷要么是缺少一个原子的位置，要么是两个原子之间的位置，或者是间隙位置
这种碰撞级联类似于保龄球撞到保龄球瓶，只是球可能是中子，而瓶是原子
所产生的缺陷是这些材料在许多极端环境下失效的最终原因，例如核反应堆的壁和各种部件中存在的缺陷
因此，理解缺陷是如何在这些环境中在材料中产生和表现的是至关重要的
以铁薄膜作为钢的模型，研究小组使用离子束——在实验室中加速的原子——来模拟反应堆中可能产生的损伤类型
这些薄膜在材料中含有大量的空隙或孔隙
研究小组随后利用正电子和电子显微镜的结合来观察离子束损伤前后的材料
通过结合利用正电子和电子的表征技术，他们能够询问非常小和大得多的缺陷
具体来说，他们能够阐明新的机制，其中材料中已经存在的空隙改变了碰撞级联过程中损伤的产生方式
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