新铝合金将航天器屏蔽辐射能力提高百倍

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太空探索领域经常使用铝合金,因为它们既轻质又坚固。但当它们长时间暴露于来自太阳或银河系射线的强辐射下时,分子结构会发生变化,变得更脆弱。

2019年,莱奥本大学斯特凡·博尕特斯切及其同事通过将铝和镁合金与锌、铜混合,并在极高压力下将其压碎,创造出一种新合金。新结构原子紧密堆积,拥有非同寻常的特性,暴露于高浓度辐射后仍能保持其结构和硬度,但也变得脆而易碎,无法用于太空领域。

博尕特斯切团队此次通过将这种合金加热到200℃以上,使组成合金的晶粒尺寸变为纳米级而非微米级,这种性质的改变有助于它在遭受辐照后保持柔韧性和强度。博尕特斯切说:“这意味着材料不会脆化,而且在极高的辐照极限下仍能保持稳定。”

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研究人员用电子显微镜检查了不同剂量的高能重离子轰击新合金获得的效果,发现这种合金的抗辐射能力是广泛用于航天器的6061铝合金的100倍。

博尕特斯切说,新铝合金非常适合于制造长期遭受辐照的航天器,可延长空间望远镜以及其他深空探测器的寿命,还可用于封装航天器上的微型核反应堆,或制造可供人们在月球或火星上使用的房屋等。虽然他们没有测试这种材料帮助宇航员屏蔽辐射的能力,但结构特征表明,它可能比目前使用的材料要好。

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