【離子束類比核反應器損傷】

明道

【離子束類比核反應器損傷】

類比中子損傷在密歇根州

就在幾天可以與離子束類比隔幾年由中子輻照引起的核反應器元件損壞。

這是在美國，研究人員利用離子來創造的微小結構缺陷在長時間運行的反應堆中找到同樣的面料的發現。

這種新技術可以説明工程師預測現有設施中出現的問題和告知更魯棒反應堆設計為未來的發展。

中子輻照可以有對結構的材料用於核反應爐的重大影響。單個原子可以被淘汰，大缺陷隨著時間推移，削弱或甚至變形材料可以建立。

理解的性質和程度的這種損害是重要保證反應堆安全運行。

一種方法是將樣品放入試驗反應堆可以產生的損傷比同行工作速度更快。

然而，這些設施是較昂貴，獨立並仍能幾十年來產生所需的級別的損壞。

離子相反

一種替代解決方案在於複製與不同類型的輻照中子損傷: 離子束。

幾十年的研究，加里是密歇根大學和他的同事的基礎上公佈了第一次工作模擬的中子損傷使用離子束。

"創建與離子的損壞量是非常依賴它的能量，"是解釋。"原來從 5 MeV 離子損傷譜是非常接近，從裂變中子"。

團隊由試圖重建損傷見於鋼導管，七年來已經包圍了漢福特場地在華盛頓一座核反應爐堆芯燃料元件展示了概念。

在管道的微結構損傷了已經被廣泛的研究使用原子探針顯微鏡、 電子顯微鏡和其他技術的洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員。

原子在移動

使用由金屬從被用來製造原始導管，同一批次的樣品和同事在密歇根離子束實驗室的兩階段分析程式。

首先，一束氦離子用於插入樣品的氦原子核。

這用中子類比反應器中生產的氦氣。

第二階段就是加熱至 460 ° C 樣本服從一束鐵離子。

樣品本身主要是鐵，以及和這些離子引入類比材料中的原子位移而不會引入任何新的元素。

使用離子的一個可能的缺點是不同于中子，這很容易深入材料，而且導致整個離子束只有劃痕損傷樣品的表面。

這意味著在樣品表面的微米內限於離子束輻照的影響。

然而，研究人員解釋，這樣將創建足夠多損傷分析。

輻照過程持續四天，並創建損壞原有管道中看到同樣的面料。

樣品和導管中看到的缺陷從 1-20 納米大小不等，進來各種形式。

這些包括位錯環、 空隙率和沉澱 — — 後者是很小的區域，包含有不同的結構，比周圍的物質。

翻譯技術

根據是，該方法已經是"相當於其它材料翻譯"，在將來，研究人員希望能適應它，以便他們可以類比各種輻照環境下和反應器操作歷史。

除了評估現有反應堆中出現的潛在問題，研究人員希望，他們的方法可以説明告知反應堆的設計下一代的發展。

這些植物可能會有更強烈的輻射環境比今天的設施，這將需要能夠承受更高水準的輻照損傷的元件。

"離子束來模仿在反應器中生產的輻照損傷的使用是重要工具，發展更好地理解材料如何受到高輻照劑量"評論菲力浦 · 弗蘭克，曼徹斯特大學的材料科學家。

他補充說，工作表明正是這些類型的驗證研究需要提供這些技術的信心。

卡爾 · 惠特爾— — 英國謝菲爾德大學的核材料的研究人員 — — 同意，但說必須小心時比較損傷所造成的不同類型的照射。

不管怎麼說，進一步的工作，在這一領域，他說，將使它能夠"檢查長期造成的損害，並建立機制，減輕它的影響"。

在動態材料快報》 雜誌上介紹了研究.

關於作者

伊恩 · 蘭德爾是設在紐西蘭的科學作家

引用：http://www.microsofttranslator.c ... lear-reactor-damage