El daño por radiación reduce el punto de fusión del tungsteno metálico, un efecto que podría contribuir a la falla del material en los reactores de fusión nuclear y otras aplicaciones donde los materiales están expuestos a la radiación de partículas de plasma de fusión extremadamente caliente. Ese es el resultado de un estudio, publicado hoy en Avances de la ciencia , que fue dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional Acelerador SLAC del Departamento de Energía.

Para imitar el daño que los materiales pueden sufrir en las duras condiciones de un experimento de fusión, el equipo bombardeó muestras de tungsteno con iones energéticos. Luego, calentaron las muestras con un láser de alta potencia y "filmaron" cómo respondían los átomos de las muestras con la cámara de electrones ultrarrápida de SLAC, "un instrumento para la difracción ultrarrápida de electrones (MeV-UED). Descubrieron que el tungsteno dañado se licuaba a una temperatura más baja que el tungsteno prístino. La combinación de sus datos experimentales con simulaciones avanzadas permitió a los investigadores cuantificar, por primera vez, cómo el proceso de fusión ultrarrápida se ve afectado por el daño por radiación.

Los resultados podrían ayudar al diseño de materiales de reactores de fusión, por ejemplo, proporcionando ideas para hacer frente a los sitios dañados, dijeron los científicos. También subrayan la importancia de las actualizaciones de alta energía del láser de rayos X de la fuente de luz coherente Linac (LCLS) de SLAC y de las mejoras de potencia en su instalación de láser. lo que allanaría el camino para estudios aún más detallados de materiales en condiciones extremas.