新鋁合金將航天器屏蔽輻射能力提高百倍

　　科技日?qǐng)?bào)訊 (記者劉霞)奧地利科學(xué)家研制出一種新型鋁合金，抗輻射能力是廣泛用于航天器的6061鋁合金的100倍，而且實(shí)驗(yàn)表明，其在遭受高劑量輻射后仍能保持柔韌性及強(qiáng)度，因此有助改善航天器屏蔽輻射的能力，也可用于制造供人們?cè)谠虑蚧蚧鹦巧暇幼〉姆课莸取Ｏ嚓P(guān)研究近日已提交預(yù)印本網(wǎng)站(arxiv.org)。

　　太空探索領(lǐng)域經(jīng)常使用鋁合金，因?yàn)樗鼈兗容p質(zhì)又堅(jiān)固。但當(dāng)它們長(zhǎng)時(shí)間暴露于來(lái)自太陽(yáng)或銀河系射線(xiàn)的強(qiáng)輻射下時(shí)，分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，變得更脆弱。

　　2019年，萊奧本大學(xué)斯特凡·博尕特斯切及其同事通過(guò)將鋁和鎂合金與鋅、銅混合，并在極高壓力下將其壓碎，創(chuàng)造出一種新合金。新結(jié)構(gòu)原子緊密堆積，擁有非同尋常的特性，暴露于高濃度輻射后仍能保持其結(jié)構(gòu)和硬度，但也變得脆而易碎，無(wú)法用于太空領(lǐng)域。

　　博尕特斯切團(tuán)隊(duì)此次通過(guò)將這種合金加熱到200℃以上，使組成合金的晶粒尺寸變?yōu)榧{米級(jí)而非微米級(jí)，這種性質(zhì)的改變有助于它在遭受輻照后保持柔韌性和強(qiáng)度。博尕特斯切說(shuō)：“這意味著材料不會(huì)脆化，而且在極高的輻照極限下仍能保持穩(wěn)定。”

　　研究人員用電子顯微鏡檢查了不同劑量的高能重離子轟擊新合金獲得的效果，發(fā)現(xiàn)這種合金的抗輻射能力是廣泛用于航天器的6061鋁合金的100倍。

　　博尕特斯切說(shuō)，新鋁合金非常適合于制造長(zhǎng)期遭受輻照的航天器，可延長(zhǎng)空間望遠(yuǎn)鏡以及其他深空探測(cè)器的壽命，還可用于封裝航天器上的微型核反應(yīng)堆，或制造可供人們?cè)谠虑蚧蚧鹦巧鲜褂玫姆课莸?。雖然他們沒(méi)有測(cè)試這種材料幫助宇航員屏蔽輻射的能力，但結(jié)構(gòu)特征表明，它可能比目前使用的材料要好。