辐照后U-7 wt.%Mo燃料颗粒与U-Mo/Al相互作用层的热导率测量：悬浮桥法揭示辐照损伤机制

本研究采用悬浮桥法（suspended-bridge method）首次测量了辐照后U-7 wt.%Mo燃料颗粒及U-Mo/Al相互作用层（ILs）的热导率，结合透射电镜（TEM）揭示了纳米气泡、裂变产物及辐照缺陷对热导率的影响机制，为核燃料性能优化提供了关键数据支撑。

　　

亮点

本研究通过悬浮桥法（suspended-bridge method）首次量化了辐照后U-7 wt.%Mo燃料及U-Mo/Al相互作用层（ILs）的热导率衰减，揭示了纳米气泡与辐照缺陷的协同作用机制。

方法学突破

采用聚焦离子束（FIB）提取U-Mo燃料及ILs纳米棒，结合透射电镜（TEM）表征发现：U-7 wt.%Mo基体中分布纳米气泡，而ILs呈现非晶结构。热导率测量显示，辐照后U-7 wt.%Mo在300 K时降至6.7 W/m·K（较未辐照材料降低30%），ILs热导率更低（2.1 W/m·K@300 K）。

机制解析

通过微结构分析与输运模型（transport models）验证，热导率下降主要归因于：

1. 1.

   纳米气泡对声子散射的增强效应

2. 2.

   裂变产物（fission products）形成的局域障碍

3. 3.

   辐照诱导点缺陷（point defects）的累积

应用价值

数据为核燃料设计提供了关键参数，明确了辐照损伤对热管理的限制因素，助力反应堆安全性能提升。

（注：原文无第二个Conclusion部分，此处按要求翻译至第一个机制解析结束）