Введение к работе
Актуальность тезді. Для развития атомной энергетик;! требуется иатериали, которие будут устойчиво работать прсдолм-тельное время, облучаясь нейтронами, У - квантами, аскол;;а-ии деления, а такно в условиях высоких тешіератур. йсследова- . ния влияния облучения на ^пзико-ыехэническле свойства этих uq-териалсв дали толчок для систематического изучения радиационных нарушений материала, что со сьоей сторона позволяет вияснять природу радиационных нарушений и пси:счь ре;:ениз ряда практических задач, вогнжаеткх при проекта роваиим ядерних реакторов.
Экспериментальные исследования показали, что наиболее приеилеинии с точка зрения э@ектавяостл, поглотители на основе борз, гак как оя ксгег поглодать 80-55/J иадаяадг па пего нейтроноЕ» а также удовлетворять главное требование - поглодать нейтроны не образуя нозік нейтронов в услої: :х облучения. Такий материалам является карбид бора. Известно, что.содержание бора сникает зрезию поверхности, поэтом/'проводятся исследования новых борсодзрхэцях графитовых материалов, например углеситаллов.
В связи со всевозрастаачки значение)! визе указанных нате-риалов возрос интерес к лроцессац взаимодействия потоков изотопов водорода с этила материалами. Частицы водорода, падавдие на первую степку терйо-ядеряых установок (ТЯУ) будут обладать энергией от тепловой до десятков язв. Следовательно, взаимодействие таких частяц с поверхностью ВцС поладаш в энергетическую
область "горячих" взаимодействий и могут привести к образованию летучих соединений, которые могут ухудвить рабочие характеристики плазмы. Подобное хе влияние оказывают и продукты взаписдействия имплантированных в ВяС частиц, диффундирующих к поверхности при высокой температуре. В функционировании ТЯУ дополнительные проблемы могут создать и атомы изотопов водорода, накопленные в объеме материала. Учитывая выпесказанное, можно заключить, что вопросы о механизмах разрушения решетки BqC под воздействием потоков изотопов водорода, о влиянии накопленного водорода на формирование и эволюцию дефектной структуры являются актуальными для современной радиационной физики твердого тела.
Заметим, что воздействие облучения на ВвС и графитовые материалы, в основном проявляется в образовании и выделении радиактивного изотопа водорода-тратия (Tj/2 я 12. 34 г), который может проникнуть в окружающее пространство. Следовательно, исследованные в диссертационной работе вопросы о выделении и удержании трихиевой активности характеризуются исключительной актуальностью, так как включаются в экологический аспект проблем ТЯР.
Цель работы.состоит в исследовании кинетики выделения трития, степени удержания тритиевой активности, химической природы тритийсодернаїцих продуктов в условиях облучения тепловыми нейтронами в вакууме или в атмосфере 5Не образцов ВвС, графита марки МіТГ—В и углеситаллов. Затем экспериментальные результаты сравнивали и были сделаны выводы о преимуществах и недостатках, указанных облученных материалов.
Научная новизна состоит в том, что единой методикой были
-5.-
исследованы облученные в идентичных условиях тепловики нейтронами большая группа образцов, что дала возмояность сравнения свойств этих материалов, их поведения в условиях реакторного облучения. Если на сегодняиний день пострадиационная дефектная структура карбида бора хорошо изучена, то ми исследовали кине-^ гику выделения тритиевой активности, удержание трития и природу тритийсодеряадих продуктов - следовательно мы исследовали поведение трития в образцах как единый результат воздействия облучения на образцы, что дает возможность сделать вывод о применяемости указанных матеріалов в ядерных реакторах.. Что касается углеситалла, то он является новый экспериментальный реакторным матеріалом и исследовательских работ о его поведении в условиях облучения практически не существует. Следовательно, исследование вгаеуказакных процессов в углеситаллах саш> собой является научной новизной.
Положения, вшесенные на защиту; Исследовагле кинетики выделения и удержания тритиевой активности, природа тритийсо-держадих газо-продуктов в облученных нейтронам Ї. BqC, 2.графите марки МПГ-8, З.борсодержащих углеситаллах, а таюж исследование влияния на образцы Имплантации извне высокоэнергеглчяих атомов трития, предварительной имплантации высокоэиергзтичнши ионами чяе*, введения В в качестве примеси в углесителлах. ? "'йрзкткчеекая пеняоств состоит в том, что исследуемые материалы-карбид бора, графит, углеситаллы является значнтель-нііма рэ'аЧсторными материалами, а исследование поведения трития, проводится в условиях близких к реальяш условиям эксплуатации в ТЯ и ядерных реакторах. Изучение аоведения. трития дает шфор-мацив о радйационпих процессах, вдутих в материалах с радиационными нарушениями.
с:
Карбид бора применяется в системах управления и защиты ядерных реакторов, следовательно исследование радиационной стойкости, структурной стэбильности , целостности материала, хорошего газовы-деления ( для негерметичных конструкций) имеет большую практическую ценность.
Карбид бора применяется в качестве покрытия графитовых экранов первоіі стенки, следовательно исследование облученного нейтронами графита и сравнение с карбидом бора также имеет практическую ценност
Исследование радиационных процессов, идущих в углеситзллах icyxs имеет практическую ценность, так как является часть» обще;: програг.т/ы подбора новых борсодерхсащих реакторных нигерпалов с улучшениют свойствами.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладыззлпс
на: всесоюзной конференции " Радиационное воздействие на материалы
термоядерных реакторов, - г. Ленинград, 1990 г.; Пятом всесоюзном
совещании " Радиационные гетерогенные процессы "-г. Кемерово, 1990г.
Восьмом международном симпозиуме "Ядерная химия, радиохимяя и-ради
ационная химия" >- г.Толука,-Мексика, 1990г. і .
Щбдикации. По материалам диссертационной работы опубликовано ьесть работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четирі глав, выводов и списка литературы. Работа содержит 143 страницы машинописного тексга, 55 рисунков, 19 таблиц, библиографический списі зклачавдий 139 наименований.
Похожие диссертации на Экспериментальное исследование ядерно-химических процессов, идущих в боросодержащих материалах
