麻省理工学院（MIT）作为世界顶尖的科研和教育机构，其在核科学与工程领域的研究长期处于全球领先地位。该领域的材料科学研究，尤其聚焦于核能系统的安全、效率与可持续性，是MIT科研项目的核心支柱之一。
在核反应堆材料方面，MIT的研究团队致力于开发新一代耐辐射、耐高温、耐腐蚀的结构材料。例如，对锆合金、氧化物弥散强化钢以及碳化硅复合材料的研究，旨在显著提升燃料包壳和反应堆内部构件的性能与寿命。这些材料需要在极端的中子辐照、高温高压及冷却剂腐蚀环境下保持结构完整性和功能性，其微观结构的演变与宏观性能的关联是研究的重点。
另一个关键方向是核燃料循环与先进燃料材料。MIT的科研项目探索包括事故容错燃料（ATF）、钍基燃料以及用于先进反应堆（如熔盐堆、高温气冷堆）的专用燃料形式。研究涉及材料的合成、表征、辐照测试以及复杂环境下的热力学与化学行为模拟，目标是提高燃料利用效率、减少核废料并增强反应堆的固有安全性。
聚变能材料是MIT核科学与工程材料研究的尖端领域。针对未来聚变反应堆（如托卡马克装置）的第一壁和偏滤器材料，研究集中在钨基复合材料、功能梯度材料以及液态金属面对等离子体材料上。这些材料必须承受高通量的高能中子辐照和极高的热负荷，其辐照损伤机制、氢氦滞留行为以及热力学性能是项目攻关的核心科学问题。
MIT的科研项目高度注重多学科交叉与先进表征技术。研究人员利用校内如核反应堆实验室（MITR）、材料研究实验室等一流设施，结合第一性原理计算、分子动力学模拟、多尺度建模等理论工具，从原子尺度到宏观尺度深入理解材料行为。与工业界和国家实验室（如橡树岭国家实验室）的紧密合作，确保了基础研究向实际工程应用的快速转化。
麻省理工学院在核科学与工程领域的材料科学研究，不仅深化了对极端环境下材料行为的科学认知，更是推动下一代核能技术——包括更安全的裂变堆和具有潜力的聚变能——发展的关键驱动力，为解决全球能源与气候变化挑战贡献着MIT的智慧与方案。
