Радиационное повреждение

Радиационное повреждение корпуса [c.69]

Природа радиационного повреждения материалов довольно сложна. Быстрые и промежуточные нейтроны, взаимодействуя с веществом, образуют первичные атомы отдачи, смещенные со своих мест в результате упругих и неупругих столкновений с нейтронами. Эти первичные атомы отдачи, в свою очередь, смещают другие атомы и т. д. При достаточно большой энергии атома отдачи он может создать область, в которой размещаются дефекты разных сортов . Такие дефекты в металлах приводят к закреплению дислокаций, от возможности перемещения которых зависит пластичность материала. [c.69]

Строгой теории, учитывающей динамику накопления и отжига радиационных дефектов, в настоящее время пока не существует. По-видимому, существенную роль в картине радиационного повреждения металлов играют (п, р)- и п, а)-реакции, однако еще неясна роль этих реакций по отношению к элементарным и комплексным дефектам, вызванным смещениями атомов. Тем-не менее в ряде случаев в сталях даже из-за небольших примесей элементов, на ядрах которых происходят эти реакции, может заметно повыситься вклад тепловых нейтронов в радиационное охрупчивание стали. [c.72]

Изучение различных радиационных повреждений и их зависимостей от вида облучения, температуры и т. д. важно как для практических задач, связанных с работой различных приборов и других устройств в условиях облучения, так и для изучения многих вопросов физики твердого тела. [c.657]

В некоторых случаях и радиационным повреждениям, наносимым веществу тяжелыми ионами, удается найти полезное практическое применение. Примерами могут служить изготовление ядерных фильтров и датировка событий по трекам продуктов деления урана. При прохождении тяжелых ионов через непроводящие кристаллы и аморфные тела вдоль трека иона из-за большой плотности ионизации (плотность ионизации пропорциональна 2 , где г — заряд иона, см. (8.24)) образуется канал сильного радиационного повреждения. Вещество в пределах канала более чувствительно к химическому воздействию и может быть удалено, например, посредством окисления и последующего травления и промывания. В результате на месте канала получаются пустоты. [c.658]

Важную роль в механизме радиационного повреждения играет миграция первично поглощенной энергии по макромолекуле. Прямым подтверждением существования такой миграции являются опыты по а-облучению гигантских белковых молекул. В этих молекулах в основном разрываются одни и те же связи независимо от места попадания а-частицы. Радиационное поражение макромолекул проявляется в потере ими биологической активности (ферментативной и т. д.), в образовании разрывов, сшивок, в радиационном окислении и т. д. [c.668]

Одна из главных проблем ядерной техники — радиационное повреждение материалов, обычно вызывающее ухудшение их механических характеристик. Однако облучение можно использовать также и для улучшения конструкционных свойств. Например, в своей работе Штейнберг и др. [23] сообщают, что в результате гамма-облучения Со бетонного раствора, пропитанного мономерами, происходит мгновенная полимеризация. Контрольные образцы показали улучшение структурных и химических свойств. [c.464]

Имеются несколько книг, в которых глубоко рассмотрены механизмы радиационных повреждений в определенных типах материалов. Данные из этих книг послужили справочным материалом для настоящей книги, и мы не предприняли попыток подойти к ним с более фундаментальной обработкой. Скорее, нашей целью являлось снабдить эту книгу важными для практики данными, а также привести большее количество общей информации, чем это можно сделать в обычном справочнике. [c.9]

Критическая пороговая температура — температура, при достижении которой радиационные повреждения начинают существенно превышать некоторую приемлемую величину. [c.21]

Надо заметить, что радиационные повреждения силиконов в инертной атмосфере меньше, чем на воздухе. Если каучук во время облучения покрыт смазочными материалами или погружен в жидкое горючее или в гидравлические жидкости, то разрушение его, особенно в отсутствие воздуха в системе, уменьшается. При некоторых деформациях, например при растяжении, закручивании, срезе и распухании, радиационная стойкость понижается. С другой стороны, при сжатии радиационные нарушения могут уменьшаться. [c.88]

Механизм образования радиационных повреждений в консистентных смазках. В ранних исследованиях влияния излучения на консистентные смазки было показано, что при сравнительно небольших дозах облучения [c.136]

Ионизирующее излучение влияет на кристаллическую структуру керамических материалов, смещая атомы в кристаллической решетке, вызывает превращения атомов при ядерных реакциях и возбуждает электроны при ионизации. Теоретические основы радиационных повреждений детально обсуждались во многих работах. В этой главе будут приведены типичные результаты облучения керамических материалов и дан обзор имеющихся сведений о влиянии облучения на важные технические свойства керамик. [c.142]

Действие излучения на материалы серьезно не изучали до пуска первого ядерного реактора. Первые замеченные следствия действия излучения были вредными для изучаемых материалов, и они получили наименование радиационных повреждений. Этот термин, к сожалению, был принят и применяется во многих случаях, хотя часто излучение не вызывает явных повреждений в материалах. [c.233]

Как обсуждалось ранее, изменение механических и физических свойств связано с радиационными повреждениями решетки и последую-ш им перемещением дефектов. Ниже кратко обсуждается возможность экспериментального определения числа смеш енных атомов в металле. [c.272]

Облучение часто вызывает фазовые превращения. Так как тепловые волны, или фононы, рассеиваются дефектами, то в результате радиационных повреждений уменьшается теплопроводность материала. Этот эффект особенно заметен при низких температурах (< 50° К), когда решеточная теплопроводность обычно высока. [c.282]

Сообщения о других исследованиях радиационных повреждений трансформаторов подтверждают результаты, описанные выше. Установлено, что трансформаторы под действием излучения не испытывают серьезных повреждений, влияющих на их электрические функций, но в то же время наблюдались некоторые физические повреждения, требующие дальнейшего исследования. [c.403]

Мгц. У большинства высокочастотных кристаллов наблюдали уменьшение последовательной и параллельной резонансных частот более чем на 0,4%. Измерения в нестационарных радиационных полях показали, что указанные изменения появляются постепенно. Никакого видимого влияния мощности дозы облучения, которое могло бы привести, например, к скачкообразному изменению частоты, при изменении мощности реактора не наблюдали. Некоторое влияние мощности дозы наблюдали у низкочастотных кристаллов, причем частотные изменения были как положительными, так и отрицательными. В некоторых случаях отмечались радиационные повреждения различных кристаллодержателей. В частности, установлено, что излучение существенно влияет на стеклянные держатели. [c.410]

Любая оценка радиационных повреждений, влияюш их на основную функцию электроизмерительных приборов, должна учитывать влияние разнообразных изменений и нарушений в материалах приборов. Так как к измерительной аппаратуре предъявляются высокие требования точности, то любые изменения характеристик материалов как в отрицательную, так и в положительную сторону могут серьезно влиять на градуировку прибора. Поскольку приборы часто используют для непосредственных визуальных наблюдений, то может оказаться, что влияние радиации на характер переходных явлений в приборе не будет иметь значения, за исключением тех случаев, когда измерения производят во время облучения. Однако в ходе длительного облучения, а также во время ядерных взрывов приборы, выполняющие функции реле или контрольные функции, могут подвергаться очень сильному воздействию. Влияние ядерных излучений на измерительные приборы специально не изучали, однако различные компоненты приборов, такие, как магнитные материалы, изоляция, ограничительные и гасящие сопротивления, выпрямители, магнитные катушки и различные конструкционные детали, исследовали в условиях облучения. Используя соответствующие данные, можно представить степень повреждений различных приборов, которые могут появиться в условиях облучения. [c.414]

Следовательно, если не требуется предельная точность, то приборы, работаюш ие на термоэлектрическом принципе, можно считать нечувствительными к радиационным повреждениям. Приборы, основанные на принципе нагревания рабочего элемента электрическим током, по-видимому, [c.416]

В современных легководных реакторах (LWR) обеспечивается выгорание топлива в размере около 3,5 ГВт-сут/т. Предполагается, что значение, требуемое для экономичной эксплуатации реактора-размножителя, составляет около 100 ГВт-сут/т. Основным сдерживающим фактором достижения более высоких значений выгорания в легководных реакторах является падение реактивности реактора по мере уменьшения количества делящихся ядер, а в реакторах БН — радиационные повреждения твэлов. [c.177]

В процессе эксплуатации наблюдалось распухание твэлов как в радиальном, так и в осевом направлениях. В результате распухания отмечалось снижение плотности ядерного топлива, что оказывало отрицательный эффект на реактивность, а радиальное распухание вызывало разрушение стальной оболочки. Радиационные повреждения были еще более ярко выражены, когда в топливо было включено небольшое количество плутония. Отмечалось очень сильное распухание при таких незначительных выгораниях, как 1 %, и температурах до 400 С. Стало очевидным, что наиболее благоприятные условия для активной зоны реактора-размножителя — больший нейтронный поток и более высокие температуры. Это означает, что должны использоваться различные топливные материалы для достижения высоких уровней выгорания, которые требуются для получения требуемых экономических показателей по топливу. [c.177]

Из рассмотрения процессов воздействия различных типов излучений высокой энергии на вещество, можно сделать общий вывод о том, что это воздействие сводится в конечном счете к образованию быстрых заряженных частиц, электронов или положительных ионов, т. е. к ионизации вещества. Радиационные повреждения в первую очередь вызываются именно этими вторичными заряженными частицами, поскольку они взаимодействуют с большим числом атомов, чем частицы первичного излучения. Как можно убедиться из приведенного ниже примера, процессы ионизации вещества имеют очень короткую временную шкалу. [c.338]

На рис. 7.14 схемати- р чески изображен солнечный п -элемент, включенный в электрическую цепь. Большое практическое примене- ние находят солнечные элементы на основе кремния (точнее говоря, па основе контакта p-Si и w-Si) КПД этих элементов достигает 15 %. Применяются также элементы на основе арсенида галлия (GaAs). Имея несколько более низкий КПД, они в то же время характеризуются большей стойкостью к радиационным повреждениям. [c.181]

Формирование покрытий и особенности структуры переходных слоев в значительной степени зависят от технологических параметров процесса нанесения покрытий, в частности от плотности потока и энергии ионов в процессах бомбардировки и конденсации покрытия, а также от давления реакционного газа. В сочетании со временем воздействия энергия ионов определяет поверхностную температуру, с которой связано протекание плазмохимических реакций. Перед нанесением покрытия проводят очистку поверхности мишени ионной бомбардировкой. Кроме очистки зафязненной поверхности, происходит образование различных дефектов поверхностного слоя основы за счет радиационных повреждений, что создает благоприятные условия для процесса конденсации и роста покрытия. Это сопровождается ионным легированием и насыщением приповерхностных слоев компонентами [юкрытия, что способствует повышению адгезии с материалом основы. [c.247]

На рисунке приведены электронные микрофотографии поверхности облученных материалов. Видно, что с уменьшением коэффициента проницаемости склонность к блистерингу увеличивается (см. рисунок, а—в) на образце № 1 блистеры практически отсутствуют на образце № 2 наблюдаются блистеры диаметром 0.5—1.5 мкм, плотностью 10 см , на образце № 3 — многочисленные кратеры диаметром до 1.5 мкм, плотностью 5 -10 см . Характер блистеров свидетельствует о пластичном состоянии поверхностного слоя, т. е. о его значительном радиационном нагреве потоком Не . Следует также иметь в виду, что газодиффузионные характеристики материалов могут существенно меняться за счет радиационных повреждений структуры материала. Возможность подавления блистеринга за счет увеличения коэффициента проницаемости при повышении температуры показана в работе [4] [c.197]

К недостаткам метода следует отнести малую скорость утонения, нагрев образца и повреждение образца ионами. Исходную заготовку нужно сделать как можно более тонкой, используя механические или другие подходящие обработки. Малая скорость утонения приводит к низкой производительности препарирования. Если исходная заготовка имеет толщину 30 мкм, то потребуется 10—30 ч, чтобы получить достаточно тонкие образцы [253]. Температура нагрева образца невелика и вряд ли повлияет на тонкую структуру газотермических покрытий. Однако эффект нагрева нужно учитывать при анализе основного металла после упрочняющих обработок. Радиационные повреждения распространяются на малую глубину образца и внещне проявляются в виДе множества светлых и темных точек, которые фиксируются на снимках структур. [c.179]

Антирады обеспечивают хорошее сохранение модуля 100 и прочностных (на сжатие) свойств материалов. В некоторых случаях радиационно-индуцированное изменение свойств уменьшается на 50%. Однако следует иметь в виду специфичность антирадов. В настояш,ее время механизм сохранения свойств с помощью антирадов еще недостаточно хорошо изучен. На основе различных исследований можно заключить, что резонанс и большие размеры молекул не являются обязательным условием эффективности антирадов. Точно так же наличие химически и радиационноустойчивых элементов само по себе не предохраняет вулканизат от радиационных повреждений. Кроме того, антирад, эффективно воздействующий на один материал, не всегда годится для другого аналогичного материала [87]. Поэтому, несмотря на то что известны типы соединений, поддающихся влиянию аптирадов, степень сохранения свойств в каждом конкретном случае нельзя предсказать. [c.75]

Харрингтон [50] исследовал влияние облучения на физические свойства шести широко используемых неопреновых каучуков и влияние отдельных компонентов на радиационную стойкость каучуков. Предел прочности оказался наиболее чувствительным к изменению состава каучука. Наполнители, в частности, упорядочивают изменение предела прочности. Кроме того, относительно чувствительным свойством, отражающим изменение в неопрене после облучения, оказалась гибкость. Кислород, очевидно, играет второстепенную роль в радиационном повреждении неопрена. Суммарное изменение примерно равно сумме вкладов отдельных указанных эффектов. [c.84]

Радиационная стойкость полисилоксанов (силиконов), по-видимому, зависит от молекулярного веса полимера и от природы замеш аюш их углеводородных групп. Высокомолекулярные полисилоксаны склонны к гелеобразованию при облучении, что, по-видимому, является следствием образования относительно небольшого числа поперечных связей. Как и в случае сложных эфиров и углеводородов, соединения ароматического типа (метилфенил) в отношении уменьшения радиационных повреждений, определяемых по увеличению вязкости, оказались более эффективными, чем алифатические соединения (диметил). Метилхлорфенилполисилоксан (GE 81406) обладает низкой радиационной стойкостью, и помимо гелеобра-зования происходит его разложение с выделении хлористого водорода. [c.123]

Н. Ф. Правдюк и др. [63] изучали прочностные свойства циркония и тантал-циркониевых сплавов после облучения интегра.льными потоками 4-10 и 1-10 нейтрон/см соответственно при 80 и 300° С. Авторы сообщают, что послерадиационный обжиг при 300° G недостаточно эффективен для снятия радиационных повреждений. Исходя из результатов опыта, можно сделать вывод, что облучение в условиях повышенных температур не приводит к таким серьезным изменениям свойств, как облучение при комнатной температуре. Очевидно, это является следствием происходящего во время облучения отжига. Для всех исследованных сплавов отмечено уменьшение пластичности примерно на 50%. [c.253]

Экспериментальные данные, приведенные в работах [12, 28], показывают, что пик тока нечувствителен к радиационным повреждениям, тогда как минимум тока при облучении значительно возрастает. Из рис. 6.4 я 6.5 видно, что существенное увеличение тока в минимуме характеристики наблюдается в интервале потоков lOi —нейтрон1см для германиевых диодов и IQi —IQi нейтрон1см — для кремниевых. [c.301]

В работе [68] удалось установить зависимость радиационных повреждений от времени облучения, величины сопротивления и технологии производства (рис. 7.4). В работе использовали интегральные потоки быстрых нейтронов 1,8-10 нейтрон1см , тепловых 9,4-10 нейтрон1см и интегральную дозу у-облучения З-Ю эрг/г. Номиналы сопротивления изменялись от 100 ом до 1 Мом. Заштрихованной области соответствуют сопротивления, номиналы которых лежат между 100 ом ж Мом. Отрицательные изменения носили случайный характер и поэтому не включены в график. Общая тенденция такова, что сопротивления возрастают в тече- [c.348]

Опыты по изучению влияния излучения на пластмассовые конденсаторы показали, что органические диэлектрики почти в 10 раз более чувствительны к радиационным повреждениям, чем неорганические. В работе [1] четыре конденсатора с диэлектриком из полистирола (0,04 мкф, 100 е) облучали 12 дней в реакторе мощностью 16,5 Мет потоками тепловых нейтронов 7,8-10 нейтронI см сек), быстрых 2,5-10 нейтрон 1 см -сек) и Излучением с мощностью дозы 5,8-10 эргI г-сек) [c.382]

Термопары, которые являются составной частью приборов, испытывают особый тип радиационных повреждений, связанный с характером их работы. Будучи обычно металлическими, термопары считаются радиационностойкими в отношении физических и металлургических свойств, однако разогрев металла под действием излучения реактора может отрицательно влиять на индикаторную функцию термопар. Так как термопары используют для измерения температур, то радиационно индуцированное тепло может исказить показания термоэлектрических напряжений. Для устранения ошибочных показаний необходимо введение поправок, в частности, в тех случаях, когда для измерения температур лучше использовать термопары с компенсацией вместо термисторов. Некоторые измерения, произведенные с целью определения влияния излучения на спай термопары железо — константан, показали, что при облучении спая интегральным потоком 10 нейтрон 1см прправки малы. В других экспериментах [82] поправки практически не требовались и при интегральном потоке [c.416]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...