Adriean Couet博士，威斯康星大学麦迪逊分校工程物理系助理教授
在过去的一个多世纪里，化石燃料的燃烧以及不可持续的能源使用导致全球气温持续上升，引发诸多不可逆转的气候变化。
面对越发严峻的气候异常，能源转型将是全球各国共同面临的挑战。
核能作为高效而清洁的能源，是人类减少对化石燃料的依赖，应对气候变暖的一大支柱。
统计数据显示，美国的核能发电已占到全国电力供应的 20%，这一比率高于全球平均水平约 14%。而在法国，核能发电比例甚至已高达75%。
然而，在当前运营的核能发电厂中，大部分核反应堆建于上世纪 70 、80 年代，即将到达使用年限。工厂将不得不关停或修改当地法条以延长反应堆使用寿命。
不过令人期待的是，更高效、耐久的新一代核反应堆的设计开发正在紧锣密鼓地进行！此类新型核反应堆的温度将被大大提高，冷却介质也将普遍采用气体、熔融盐或传热性好的液态金属，以大幅提高生产效率。
然而，这些先进的改革措施却对核材料的耐久度提出了更高的要求，首当其冲的就是腐蚀问题。以熔融盐为例，如果把车放在海边一年，一定会被腐蚀得面目全非。那是因为海洋空气含大量盐分，而盐具有很强的腐蚀性。同理，熔融盐在先进核反应堆中的腐蚀性有过之而无不及。
Adriean Couet 博士是威斯康星大学麦迪逊分校工程物理系副教授，他的工作主是核材料老化研究，希望以此了解如何设计反应堆才能在更长的使用寿命和生产效率之间获得平衡。
“我确实在努力寻找能适应恶劣环境的材料，” Couet 博士说。“要求之一就是这些材料需要能够耐受强腐蚀。
Couet博士说：“腐蚀是先进核反应堆研发进程中的一个大问题，因为目前核反应堆中使用的新介质普遍具有很强的腐蚀性。”
目前的研究方向是采用镍合金、钢和其他合金等“耐抗”材料，研究人员将模拟核反应堆中的环境，来测试哪种材料能够承受恶劣的环境且腐蚀较少。Couet 博士的研究正处于该领域的最前沿。
“在实验室复制这些条件非常具有挑战性，” Couet博士说道。“你需要高温、熔融盐或液态金属。” 研究人员将每个合金和冷却介质样品的温度提高到数百摄氏度，并持续数千小时或更长时间，然后对样品进行表征。
HORIBA GD-Profiler 2™ 辉光放电光谱仪
Couet博士使用了多种材料表征技术，其中包含了 HORIBA GD-Profiler 2™辉光放电光发射光谱测定法（GD-OES）。他对腐蚀后的样品（某种新合金）进行钻孔，并测量合金中的元素浓度。这有助于确定恶劣的环境对样本有何种影响。“我们想知道冷却介质渗透到样品中的深度，或材料的降解深度，”他说。“我们的样本是核电站已经使用了六七十年的材料。它们至今依然工作得很好，能帮助我们真正了解腐蚀的基本原理，从而将其应用于其他的高级系统。”
团队希望在未来建立数据模型，以预测在不同暴露时间条件下材料将如何表现。
面对这个问题，Couet博士信心十足。“说实话，不远！”
Couet向我们介绍了核能领域的融资环境：“现在已经有不少投资者参与进来，包括初创公司和新公司。他们有的是为了开发更新的反应堆，有时则是为了给核能部门提供服务。这是自民用核能诞生以来，首次实现公共和私人资金之间的协同效应，为未来新技术的研发与转化提供了强大的支持。”
雄厚的资金支持不仅为当前的研发进程提供了强大的保障，更是吸纳了不少新生力量。过去，学生选择从事核能研究时，大部分都想在国家实验室或大型公共事业单位工作。而现在越来越多的学生愿意在创业公司工作，积极面对新的挑战并勇于承担风险。
看到有更多人愿意投身核能事业，Couet博士深感欣慰，但他本人依然认为自己本质上仍然是一名纯粹的科学家。他说：“为了更好地理解我们的宇宙和环境而研究科学是一件美好的事情。”
HORIBA坚信，无论人们怀揣何种理想投身科研，都将成为推动人类科技发展的关键力量！我们期待随着更多新鲜血液的加入，新一代核能反应堆的问世步伐将不断加快，为缓解全球气候问题发挥重要作用。
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