麻省理工學院（MIT）作為世界頂尖的科研和教育機構，其在核科學與工程領域的研究長期處于全球領先地位。該領域的材料科學研究，尤其聚焦于核能系統的安全、效率與可持續性，是MIT科研項目的核心支柱之一。

在核反應堆材料方面，MIT的研究團隊致力于開發新一代耐輻射、耐高溫、耐腐蝕的結構材料。例如，對鋯合金、氧化物彌散強化鋼以及碳化硅復合材料的研究，旨在顯著提升燃料包殼和反應堆內部構件的性能與壽命。這些材料需要在極端的中子輻照、高溫高壓及冷卻劑腐蝕環境下保持結構完整性和功能性，其微觀結構的演變與宏觀性能的關聯是研究的重點。

另一個關鍵方向是核燃料循環與先進燃料材料。MIT的科研項目探索包括事故容錯燃料（ATF）、釷基燃料以及用于先進反應堆（如熔鹽堆、高溫氣冷堆）的專用燃料形式。研究涉及材料的合成、表征、輻照測試以及復雜環境下的熱力學與化學行為模擬，目標是提高燃料利用效率、減少核廢料并增強反應堆的固有安全性。

聚變能材料是MIT核科學與工程材料研究的尖端領域。針對未來聚變反應堆（如托卡馬克裝置）的第一壁和偏濾器材料，研究集中在鎢基復合材料、功能梯度材料以及液態金屬面對等離子體材料上。這些材料必須承受高通量的高能中子輻照和極高的熱負荷，其輻照損傷機制、氫氦滯留行為以及熱力學性能是項目攻關的核心科學問題。

MIT的科研項目高度注重多學科交叉與先進表征技術。研究人員利用校內如核反應堆實驗室（MITR）、材料研究實驗室等一流設施，結合第一性原理計算、分子動力學模擬、多尺度建模等理論工具，從原子尺度到宏觀尺度深入理解材料行為。與工業界和國家實驗室（如橡樹嶺國家實驗室）的緊密合作，確保了基礎研究向實際工程應用的快速轉化。

麻省理工學院在核科學與工程領域的材料科學研究，不僅深化了對極端環境下材料行為的科學認知，更是推動下一代核能技術——包括更安全的裂變堆和具有潛力的聚變能——發展的關鍵驅動力，為解決全球能源與氣候變化挑戰貢獻著MIT的智慧與方案。