如果要进行核融合反应，我们需要将反应炉温度提高到 1 亿 °C 以上，显然所使用的材料跟设备都需要具备一定耐热度，不过最近美国科学家发现，受到粒子辐射影响，核融合设备重要金属钨的熔点下降，造成材料失效，导致核融合反应失败。
核融合做为备受看好的未来能源，科学家一直以来想要设计既安全又能顺利商转的核融合技术，若研发成功，核融合设备就能提供庞大的无碳电力，安全事故风险与放射性废弃物产量也比现有的核分裂技术还要低。
不过打造核融合极为困难，研究花费也难以想像，假如反应炉失控发生电浆破裂，电浆会快速释放能量并破坏核融合装置，使内壁蒸发或是熔化，失控的高能量电子束也会导致设备局部受损，重新设计与打造设备都是一笔庞大支出。
因此为了模拟核融合反应炉材料能承受多大的“痛苦”，美国 SLAC 国家加速器实验室利用世界数一数二快的电子摄影机：超快电子绕射（Ultrafast Electron Diffraction，MeV-UED）来纪录核融合反应炉中，重要金属钨的超快瞬间变化。
说快到底有多快？MeV-UED 大概可以拍下 100 飞秒（10-15 ）以内的原子核和电子的运动，MeV-UED 发射脉冲电子束（pulsed electron beams）后，高能量电子会穿过并散射材料中的原子核和电子，并在探测器上产生绕射图，最终科学家得以重建材料结构中的超快运动。
MeV-UED 设备是美国 SLAC 国家加速器实验室直线型加速器同调光源（Linac Coherent Light Source，LCLS）的一部分，主要用来研究化学与固态系统的时间解析（time-resolved）以及超快原子、分子动力学。
研究团队首先用高能激光加热钨，之后再用 MeV-UED 纪录钨的变化，最终发现，钨的熔点已不如以往。就如同首图显示，金属钨原子结构从左图的有序固态状态，在加热短短 5 皮秒（10-12）内转变成右图，其中蓝色点代表混乱与液化状态，绿色则是介于固态与液态之间，受到辐射损伤的影响，金属钨已快速熔化，完全看不出其熔点高达 3,422 °C。
科学家表示，这项研究将有助于改良核融合反应炉材料，像是要如何缓解辐射损伤等等，除此之外，他们也认为进一步提高 LCLS 设备的性能相当重要，这样一来就能更加了解材料在极端条件下的变化。目前研究已发表在《Science Advances》。
- In brief: Radiation damage lowers melting point of potential fusion reactor material
（首图来源：SLAC 国家加速器实验室）
