А-уран

Cтраница 4

Такая интерпретация действия пиков смещения является наиболее общей и позволяет определить объемы VBaK и Ус. Изменение многих свойств а-урана, вызванное радиационным повреждением осколками деления, контролируется процессами отжига в пиках смещения, и радиационный рост в этом смысле не является исключением. На рис. 125 показана дозная зависимость коэффициента радиационного роста а-урана G010, полученная в работе [16], для облучения при комнатной температуре. Однако эффект размерных изменений урановых образцов в процессе облучения нейтронами, вызывающими деление, в общем может зависеть от многих факторов. [46]

К сожалению, в настоящее время теория радиационного повреждения осколками деления развита недостаточно. Схематично модель радиационного повреждения а-урана осколками деления имеет следующий вид. Для описания пространственного распределения дефектов, образующихся на пути пробега осколками деления ( или первично выбитого атома решетки, обладающего достаточно высокой начальной энергией), Бринкманом [31] было введено понятие пика смещения. Бринкман делит траекторию быстрой частицы на две части: на первом, высокоэнергетичном участке, остаются только точечные дефекты, тогда как на втором точечные дефекты уже не могут образовываться. С уменьшением скорости тяжелой частицы длина пробега между последующими столкновениями резко сокращается и становится сравнимой с межатомным расстоянием, вследствие чего создаются условия для быстрой передачи остатка кинетической энергии атомам среды. В этой области соударения перестают быть независимыми, они образуют пик или зону смещения. [47]

Ряд замечательных особенностей имеет а-уран: во-первых, исключительная анизотропия а-урана в отношении механических свойств и теплового расширения, во-вторых, своеобразное поведение а-урана под облучением. Под влиянием такого облучения монокристаллы а-урана растут: при выгорании 0 001 атомов размеры монокристалла по оси с увеличиваются на 40 %, а по оси а - соответственно уменьшаются. Все это искажает форму изделий из а-урана. [48]

Механизм радиационного роста а-урана на основе представлений о направленной конденсации точечных дефектов в пиках смещения позволяет в качественной форме понять основные закономерности этого явления, наблюдаемые экспериментально. Так, резкое снижение радиационного роста а-урана для температур выше 200 - 300 С в модели Бакли [14] объясняется термически активированным распадом образующихся петель. Различие в скорости радиационного роста, наблюдаемое для холоднодеформированных ( большая плотность дефектов структуры) и отожженных образцов, сглаживается при р 10 -, что служит подтверждением уменьшения роли предварительно существующих стоков в процессах улавливания дефектов, когда плотность петель, вводимых облучением, достигнет насыщения. [49]

Затем обсудим вопрос о механизме радиационного повреждения а-урана осколками деления, микро - и макроскопических моделей, предложенных для описания радиационного роста урана и циркония. Поскольку радиационному росту циркония и его сплавов посвящен специальный раздел в недавно опубликованном обзоре Фидлериса [ 21, в данной главе этот вопрос отдельно не рассматривается, за исключением тех моментов, когда возникает необходимость подчеркнуть общие закономерности явления радиационного роста анизотропных металлов. [50]

Для объяснения экспериментальной зависимости радиационного роста от кристаллографического направления удлинение вдоль [010], сокращения с такой же скоростью в направлении [100] необходимо, чтобы существовала асимметрия в распределении петель различного знака. Наличие такой асимметрии объясняется анизотропной структурой решетки а-урана. Так, по мнению Бакли, которое разделяют и другие исследователи [4], вакансионные петли с вектором Бюргерса [100] образуются в результате захлопывания центральной вакансионной зоны, чему способствуют напряжения, обусловленные анизотропией коэффициента термического расширения, и направления из-за анизотропного характера фокусирующих столкновений. [51]

Диаграмма состояния системы уран-алюминий. [52]

В богатых ураном сплавах алюминий играет роль примеси, изменяющей механические свойства металла. Согласно опубликованным данным, растворимость алюминия в а-уране при наиболее высоких температурах не превышает 0 1 вес. [53]

По поводу окончательной конфигурации пика смещения в а-уране, образуемом осколком деления или высокоэнергетичным первично выбитым атомом решетки, нет единого мнения. На основе общих представлений о развитии каскада столкновений в твердых телах в условиях облучения атомными частицами ( см., например, [ 4, 251) можно предполагать, что полное число смещенных атомов и их пространственное распределение должны зависеть от фокусировки, каналирования и локальной перестройки атомов. [54]

Поскольку структура пиков смещения в явлении радиационного роста а-урана способствует образованию скоплений точечных дефектов различного знака, это обстоятельство может служить основой для объяснения процесса образования зародышей петель дислокаций межузельного и вакансионного типов. [55]

Диаграмма состояния системы уран - ванадий очень похожа на диаграмму системы уран - хром. В ней нет интерметаллических соединений; растворимость ванадия в а-уране незначительна, при переходе к р1 - и Y-фазам она возрастает. Сплавы урана, содержащие от 0 33 до 0 78 вес. [56]

В энергетических реакторах уран может применяться в виде чистого металла или сплаба с металлами, имеющими малое поперечное сечение захвата нейтронов, например, с алюминием или цирконием. Существуют три аллотропические разновидности урана: до температуры 660 С а-уран, имеющий ромбическую кристаллическую решетку; в интервале температур 660 - 760 С - 5-уран с тетрагональной устойчивой решеткой; от 760 С и до точки плавления - у-уран, для которого характерна объемноцентрирован-ная кубическая решетка. Уран очень быстро подвергается коррозии от соприкосновения с водой, водяным паром, воздухом, жидкими металлами и другими средами. Следовательно, температура теплоносителя не должна превышать 500 - 600 С, а механическая и термическая обработка урана должна производиться с соблюдением соответствующих противокоррозионных мер - с использованием защитных атмосфер из инертны-х газов, специальных смазок и флюсов. [57]

Однако для того, чтобы можно было судить о характере радиационного повреждения структуры а-урана осколками деления, знание только числа образующихся смещений оказывается недостаточным. Можно ожидать, что поведение дефектов, образуемых осколками деления, в значительной степени должно зависеть от пространственного распределения на пути пробега осколка. Кроме того, в модели Кинчина - Пиза тормозящая среда рассматривается как аморфная, в виде атомного газа соответствующей плотности; таким образом, не учитывается влияние кристаллографической структуры на характер радиационного повреждения. [58]

Страницы: 1 2 3 4