ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Взаимодействие бериллия с реакторным излуче- Г нием Радиационные дефекты в бериллии из "Радиационное материаловедение бериллия" Повреждение бериллия под воздействием реакторного облучения обусловлено протеканием в нем по крайней мере двух процессов упругого столкновения нейтронов с атомами решетки и ядерных реакций. [c.27] Поскольку нейтрон не имеет заряда, он вызывает радиационные нарушения только при прямом взаимодействии с ядрами. При столкновении быстрый нейтрон передает импульс ядру, в результате чего происходит отдача ядра и появляются первично выбитые атомы, которые могут в свою очередь взаимодействовать и смещать другие атомы, приводя к развитию каскада смещений. Общим результатом таких каскадных процессов является образование в материале дефектов, известных под названием пар Френкеля. [c.27] В бериллии в процессе реакторного облучения смещение атомов, кроме того, может быть вызвано ядрами гелия, трития и протонами, образующимися в результате протекания ядерных реакций (п, 2п) и п, а), однако влияние этих процессов на повреждение материала невелико. [c.27] Приняв ф 3-10 нейтр/см -сек — типичное значение потока быстрых нейтронов в современных реакторах, у = 440 атомов/атом и = 3 10 см , найдем, что время прохождения всего объема материала через пик смещений составляет около 30 сут, что соответствует дозе - 7,6-10 нейтр/см . [c.28] Экспериментально характер накопления точечных дефектов с ростом дозы облучения, по-видимому, проще всего проследить по изменению электрического сопротивления материала. Установлено, что после облучения бериллия интегральным потоком нейтронов 4-10 нейтр/см восстановление электрического сопротивления начинается уже при 30°К и достигает 40% первоначального прироста при 50 °К- При температуре отжига 250 °К эффект облучения полностью исчезает [58]. [c.28] При более высоких температурах точечные дефекты приобретают заметную подвижность. Участвуя в тепловых блужданиях, оии могут аннигилировать, улавливаться и задерживаться имеюшимися в материале примесями, адсорбироваться дислокациями и границами зерен. Кроме того, некоторые точечные дефекты встречаются с другими аналогичными дефектами и образовывают скопления — кластеры. С ростом температуры облучения роль перечисленных эффектов быстро возрастает, и при обычных температурах работы реактора (Г 50 °С) накопление точечных дефектов становится невозможным, уступая место более энергетически стабильным образованиям — комплексам дефектов в форме кластеров. [c.29] Часто полный поток разбивают всего на две части с границей при = 0,85 (или 1) Мэв, усредняя соответствующим образом и поперечные сечения основных реакций. [c.31] Принимая плотность бериллия равной 1,84 г/см (атомный вес 9), легко подсчитать общий нормальный объем газа, выделившегося в каждом кубическом сантиметре бериллия, облученного дозой 1 10 ° нейтр/см , который составляет 0,16 нсм /смЗ, или в грамме бериллия - 86 нмм /г. [c.31] Сравнительные оценки показывают, что по степени накопления газа в единице объема на 1 нейтр/см бериллий занимает одно из первых мест и уступает лишь бору, Ы и Mg2 , значительно превосходя другие элементы [65]. [c.31] При использовании бериллия в различных типах ядерных реакторов и даже в различных частях одного и того же реактора отношения нейтронных потоков Фб/Фт могут существенно различаться, а это в свою очередь обусловит и различие в количествах накапливаемых газовых атомов. Экспериментальное определение количества образовавшегося газа (выделение газа при расплавлении навески) различными авторами показало большое расхождение. Так, при дозе облучения, равной 10 0 н/см ( 1 Мэв), были найдены следующие объемы газа в 1 г бериллия, мм /г 25 [66], 55 [67], 57 [68], 67 [69], 73 [70], 103 [71], 124 [72]. [c.32] Расчет накопления газов в бериллии для потока быстрых ( п 1 Мэв) нейтронов, равном 1 цейтр/см , по данным работы [72], составляет 22,5 см /см (приведенный выше метод оценочного расчета дает для такого потока величину 17 см /см ). Данные измерений интенсивности газообразования находятся в удовлетворительном соответствии с расчетными, в которых принимается, что 0(п, 2п)600 мбары и (Г(п, а) 80 мбарн. Если принять эти сечения равными соответственно 200 и 50 мбарн для потока той же интенсивности, то газонакопление составит величину 14,6 см см [73]. [c.32] Вернуться к основной статье