Radyasyon hasarı
Malzemeler ve cihazlar üzerindeki etkileri > Katılar üzerindeki etkileri

Radyasyon, katı malzemelerin özelliklerini bozarak katı malzemeler üzerinde zararlı etkilere neden olabilir. Böylece katı malzemeler artık mekanik olarak sağlam olmazlar. Bu etkiler önemli bir endişe kaynağıdır, çünkü katı malzemelerin nükleer reaktörlerde performans göstermelerini büyük ölçüde etkileyebilir. Radyasyon malzeme bilimi, radyasyonun etkilerini azaltmakla uğraşan bir alandır.
Kullanımları ve radyasyona maruz kalmaları nedeniyle metaller ve beton üzerindeki etkiler özel çalışma alanlarındandır. Metaller için radyasyona maruz kalma, radyasyon sertleştirmesine yol açarak önce malzemeyi güçlendirir ve sonrasında gevrekleştirir (dayanıklılığı azaltır, kırılgan çatlakların oluşmasına yol açar). Söz konusu gevrekleşme, hem başlangıç etkileşimi, hem de sonucunda ortaya çıkan bir hasar dizisi yoluyla atomları örgü alanlarından dışarı atmanın bir sonucu olarak ortaya çıkar, bu da kusurların ve dislokasyonların (işlem sertleştirmesine ve çökelim sertleştirmesine benzer şekilde) vuku bulmasına yol açar. Tane sınırı mühendisliğinin termomekanik işleme yoluyla, kırık modunu tanelerarasından (tane sınırları boyunca meydana gelen) taneiçsele çevirerek bu etkileri hafiflettiği gösterilmiştir. Bu çevrim, radyasyonun gevrekleştirici etkisini azaltarak malzemenin mukavemetini arttırır. Radyasyon ayrıca atomların malzeme içinde birikimine ve yayılmasına yol açarak faz ayrımının değişimine ve boşluklara neden olmanın yanı sıra, hem su kimyasında hem de alaşım mikroyapısındaki değişikliklerle gerilimli yenim çatlamasının etkilerini arttırır.
Beton, radyasyon içerdiği gibi yapı malzemesi olarak nükleer santrallerde yaygın olarak kullanıldığından radyasyonun beton üzerindeki etkisi de büyük önem taşımaktadır. Kullanım ömrü boyunca, betonun normal yaşlanma sürecinden dolayı  özellikleri doğal olarak değişir, ancak nükleer maruziyet nedeniyle beton agregalarının şişmesi ve dolayısıyla dökme malzemenin zarar görmesi, mekanik özelliklerin kaybına yol açacaktır. Örneğin, reaktörün biyolojik zırhı sıklıkla zırh içinden radyasyon akışını azaltmak için yoğun agregaların eklendiği Portland çimentosundan oluşur. Bu agregalar şişebilir ve zırhı mekanik olarak dayanıksız hâle getirebilir. Çok sayıda çalışma, basınç ve gerilme mukavemetinin yanı sıra betonun esneklik mödülünde kare santimetre başına yaklaşık 10 19 nötronluk bir mertebede azalmalar olduğunu göstermiştir. Aynı durumunun beton ve çeliğin bir bileşimi olan betonarme yapıda da var olduğu gösterilmiştir.
Fisyon reaktörlerindeki malzemelerin; sıcaklık, maruz kalınan radyasyon dozu, malzeme bileşimleri ve yüzey işlemlerinin etkileri bakımından analizinden elde edilen mevcut bilgiler, gelecek fisyon reaktörlerinin tasarımında ve füzyon reaktörlerinin geliştirilmesinde yardımcı olacaktır.
Radyasyona maruz kalan katılar sürekli olarak yüksek enerjili parçacıklar ile bombalanmaktadır. Parçacıklar arasındaki ve reaktör malzemelerinin örgü atomları arasındaki etkileşim nedeniyle atomlarda yer değiştirme gerçekleşir. Sürekli bombardıman boyunca, bazı atomlar örgü bölgelerinde dinlenmez, bu da kristal yapı kusurlarının ortaya çıkmasına neden olur. Ortaya çıkan kusurlar malzemenin mikroyapısında değişikliklere neden olur ve sonuçta bir dizi radyasyon etkisine neden olur.