由于核工业材料性能的特殊要求，有的只有用粉末冶金工艺才能满足，有的则是采用粉末冶金工艺具有更大的优越性，因此，粉末冶金材料对于核工业有其独特的贡献。

例如，核工业采用的可裂变材料 U235在天然铀中的浓度只有0.71%，要达到反应堆和制造原子弹要求的浓度，必须将U235和 U238分离开来，目前工业生产中大量采用的是气体扩散法，这种方法的关键在于制造扩散分离膜，用镍或氧化铝粉末通过粉末冶金工艺制造的扩散膜能满足其特殊要求。

此外，对于新一代核反应堆，为加强核安全，防止核泄漏的发生，采用粉末冶金工艺制备的钨基高密度合金的惯性储能装置，能在事故发生后没有任何动力的情况下维持3～5min的冷却循环，从而为事故的处理赢得宝贵的应急时间，防止核反应堆烧穿发生核泄漏。钨合金还作为冷核试验的模拟材料，用于核弹及核反应堆设计参数的确定。

由于要求最有效地利用空间，军用核动力舰船的安全和核防护就显得更为重要。因此需要性能更好的锆、钼、钨材料。铌合金具有良好的抗海水腐蚀能力，经多年使用的铌合金件取出时仍光亮如新，可制作水下装置，如潜艇测深用压力传感器、声纳探测器等。这些材料大多采用粉末冶金工艺制备。

此外，作为核反应堆慢化剂或反射层材料的金属铍或氧化铍，作控制材料用的碳化硼，作燃料芯块的氧化铀、氮化铀或弥散体型的元件，核燃料元件的包壳材料以及核废物的固化处理，目前大多采用粉末冶金工艺制备。

原子弹、氢弹和中子弹等核武器另一重要的杀伤力就是高能射线。而高密度物质对射线具有良好的屏蔽作用，与中子吸收物质配合使用可收到良好的作用。以前人们广泛采用铅作屏蔽材料，因铅的密度为11.3 g/cm3。而高密度钨合金的密度在17 g/cm3以上，因此它比铅对X 射线和γ射线的吸收能力更理想。对射线的屏蔽效果是铅的1.5 倍以上，且铅材质软，而钨合金硬度较高，是理想的核燃料储存器与防辐射的屏蔽材料。

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