Радиационное распухание
Cтраница 4
Зарождению как дислокационных петель, так и пор в облучаемых материалах предшествует инкубационный период. При электронно-микроскопическом исследовании радиационного распухания поры фиксируются не в момент их зарождения, а по достижении некоторого размера. [47]
 |
Относительное изменение объема алюминия и алюминиевых сплавов в зави симости от флюенса нейтронов при темпе ратуре облучения 60 - 00 СС. [48] |
Основными радиационными дефектами для сплавов алюминия являются радиационное распухание и увеличение длительной прочности. Радиацион-ное распухание обусловлено реакциями взаимодействия быстрых нейтронов с ядрами алюминия, при которых образуются кремний, водород и гелий. Длительная прочность алюминиевого сплава 1100 после облучения флюенсом ( 0 7 - 5 - 11) X X 1026 нейтр / м3 возрастает ( рис. 11), что является следствием радиационного упрочнения материала. Прочностные и пластические свойства сплава 1100 в зависимости от флюенса быстрых нейтронов с энергией более 1 МэВ приведены на рис. 12 и 13, Значительные дозы облучения не приводят к радикальному изменению механических свойств. [49]
Хилд и Спайт [34] вывели соотношение для радиационного распухания при одиночном и каскадном повреждении, введя коэффициент пропорциональности, зависящий от эффективности вакансионных петель как стоков для точечных дефектов. Согласно уравнению, полученному Хилдом и Спайтом, радиационное распухание при одиночном повреждении несколько выше, чем при каскадном. Исследования, проведенные Басвеллом [59], показали, что распухание стали 304 при облучении в ВВЭМ примерно в три раза превышает распухание идентичной стали, облученной в реакторе. [50]
В большинстве случаев проводится дилатометрия. На них базируются основные представления о закономерностях развития радиационного распухания. Ионная микроскопия [7] и ядерно-физические методы исследования ( позитронная аннигиляция [8], малоугловое рассеяние нейтронов [10] и рентгеновских лучей [9]) дополняют их: ионная микроскопия и позитронная аннигиляция позволяют проследить за образованием, зародышей пор, начиная с нескольких вакансий, а метод малоуглового рассеяния рентгеновских лучей - определить концентраций-пор и дислокационных петель при высоком уровне радиационного-повреждения. [51]
 |
Влияние флюенса нейтронов ( / бл. [52] |
Совокупность изменений структуры материала, вносимых облучением, называют радиационным повреждением. Отрицательное следствие радиационных повреждений - охрупчивание, а также радиационное распухание и радиационная ползучесть, вызывающие изменение формы и размеров. [53]
Примеси замещения, введенные в металлы и сплавы Fe - Сг-Ni в количестве до 5 ат. В работах Джонстона и др. [187, 203] приведены результаты исследования радиационного распухания сплава Fe - 15 Сг - 20 Ni, легированного молибденом, алюминием, титаном, цирконием, кремнием, после облучения ионами Ni с энергией 5 МэВ и в реакторе. Видно, что введение титана, ниобия, кремния и циркония приводит к уменьшению распухания, причем цирконий подавляет распухание наиболее эффективно. Данные о влиянии молибдена неоднозначны: легирование сплава молибденом приводит к увеличению распухания в условиях ионного облучения и к уменьшению при облучении в реакторе. Совместное легирование сплава кремнием и титаном подавляет распухание более эффективно, чем легирование каждым элементом в отдельности. [54]
В § 3 рассмотрено влияние скорости смещения атомов, каскад-ности повреждения, свободной поверхности и напряженного состояния объекта исследований на развитие радиационной пористости. На основании исследований по влиянию указанных выше факторов на развитие радиационного распухания пока не разработано общепринятой методики переноса результатов имитационных экспериментов на условия реакторного облучения, однако предполагается, что существуют определенные соотношения результатов имитационных и реакторных экспериментов. [55]
 |
Температурная зависимость распухания стали 316 с 10 - 5 атом / атом Не, облученной ионами Ni с энергией 46 5 МэВ ( и ионами С2 с энергией 20 МэВ ( О дозой 40 с / а. [56] |
Предполагается, что таТсое поведение распухания никеля обусловлено увеличением скорости рекомбинации точечных дефектов, а значит, уменьшением числа вакансий, достигающих поры, с увеличением скорости смещения атомов. Следовательно, дальнейшее снижение скорости смещения атомов должно приводить к росту радиационного распухания, и распухание в условиях реакторного облучения ожидается выше, чем при ионном облучении со скоростью повреждения 7 10 - 4 с / а с. Таким образом, при переходе от ионного облучения к нейтронному необходимо учитывать не только изменение в скорости смещения атомов, но и ряд других факторов, влияние которых в данном случае превалирует. [57]
Конструкция и физико-механические свойства материалов твэлов и их сборок должны обеспечивать достаточную прочность всех узлов, устойчивость формы и размеров на весь период работы в реакторе. Неустойчивость формы и недопустимое изменение размеров ( например, за счет радиационного распухания или ползучести металла) могут вызвать нарушение теплоотвода, потерю герг метичности твэла, выход продуктов деления в теплоноситель и даже пережог твэла. [58]
Страницы: 1 2 3 4