核材料:IFMIF / EVEDA

核能在当时形成需要建立材料的大水库。如果我们采取核反应堆,然后到强度的标准问题,当加热到的任何材料来添加的要求与反应器内的辐射通量一个特定的交互作用。最重要的是互动与中子的特性 - 在整个反应堆中子物理方面(吸收这种结构性金属中子皱纹是否反映激活????)和材料本身的条款。在辐射影响下,材料会发生什么?





测试撕裂照射在“热室”的样本。实验室ORLN I>

在快速粒子“破发”的酒吧,造成对他们的材料的原子跳跃。这导致延展性和脆性增加的降低 LI> 的中子是由不同的原子所吸收,使它们蜕变 - 转化成更重的元素(例如,Fe56 +和 - > Mn57)。大多数情况下,所产生的放射性同位素,并在一段时间后其断裂。由于材料的活化 - 其放射性同位素 LI> 饱和这些放射性同位素可以衰减,以形成一个α粒子。 α粒子不会善罢甘休,并重新组合成氦。氦内部积累的物质使之膨胀和破裂。类似的进程(在较小的范围)发生氢气,这是由中子衰变产生的积累。 LI> 对于一个非常快入射中子能直接原子结构材料的塌陷,以形成多个片段和高度放射性的残余物。锂> 材料的激活导致在其化学组成和各种腐蚀过程的变化。特别困难的焊接和路口
领域占  

中子 I>
的影响下肿胀的不锈钢样品
他们走多远破坏性程序的通用措施是DPA的价值 - 每个原子(DPA或英语文学)位移。它装置的各原子行为的平均数目与辐射的相互作用。特征值核反应堆 - 5-60 DPA



计算出的辐射损伤小隔间VVER-1000 s.n.a. I>



的反应条件,各类钢材的影响。 EI / ES - 特殊钢反应器 I>

材料科学家已经提出了大量的合金钢和非金属材料的用于在这样的条件下使用。他们顺便说一下,经常区分疯精度组合物,它涉及到的0,01的掺杂剂的含量的%的准确性。如今,60 DPA这是限制本核材料,这样的材料也将在工作温度的限制,并且不能在例如热快堆使用。



氧和铁,锆合金的不同的内容。请注意,掺杂剂的公差范围〜500ppm时,即0,05% I>

但是,对于未来快堆裂变和聚变堆需要的材料,可以站起来,150(最好是300)政治部无损伤,并且在融合的情况下 - 不仅在中子通量,但磁通superenergetic中子。顺便说一句,这部分的主要问题之一是一组材料损害剂量缓慢 - 20 s.n.a年最好的反应堆,即这将拨打160政治部,就必须离开reatore装配了8年。



先进反应堆材料和BOR-60计划的照射。 I>

为了创建和测试材料未来的聚变反应堆需要热核中子的具体来源。有不会做任何高通量的研究核反应堆或spalyatsionnye(加速器)的安装。因此,在21世纪,欧洲和日​​本已经通过了一项计划,以创建一个特殊的研究实验室IFMIF /先进材料EVEDA测试。



该计划IFMIF / EVEDA



而建筑物的计划。发现在这个“实验室»一个人。 I>

安装IFMIF是两个小但高氘加速器(氘离子)约40兆电子伏的锂目标(液态锂即浇注流,25mm厚)的能量。加速器相当独特的大电流(125 mA)的,在一个恒定的(不是脉冲)方式发出。加速器由传统元素 - 等离子体离子源,聚焦系统(LEBT,MEBT,HEBT),射频加速器模块电动离子约束(RFQ)和射频加速器模块的保留和电磁谐振腔(SRF直线加速器)



加速器IFMIF,它的元素和开发者。 I>

氘核由两个相同的加速器加速的反应与锂通过反应D +李 - > 2HE + N。此形成的中子是非常相似,其能量的融合。锂目标,对了,还专门从裂变产物清洁锂和形成zavesnuyu目标相当独特的设计。



该计划的目标锂... I>



...和它的原型在全尺寸! I>

所得中子到达测试体积,其具有不同功率的中子通量的腔室。在大多数高强度的摄像头(只一半量升是仍然可以让你同时体验了很多小样本)创建了10 ^ 18 N流*秒/平方公分 - 比最高通量核反应堆的200倍以上。有摄像机和较少的强度,其中,但是,已经允许测试整个实验设计与冷却剂等



在一个有前途的聚变反应堆DEMO中子通量的光谱功率,和实验室IFMIF I>

实验室(EVEDA)的第二部分 - 是一个炎热的细胞发生了辐照样品,任何研究,如何改变他们的机械,物理和化学性质



辐照室IFMIF / EVEDA在中心HFTM快速拨号剂量的快中子会60年睡眠。 I>



的将在IFMIF进行测试的材料样品。只是vysokopotochnyh相机最多可容纳1000这样的样品。 I>



这里有一些热点细胞研究照射样品。 I>

此刻,有一个相控安装和启动设备(因此 - 所述加速器的“头”,离子源已被满操作测试)。设备安装是由欧洲和日本的企业都取得了。



建筑,其中IFMIF / EVEDA在六所村,日本。 I>

在开始实验在2017年后它会开始有前途的材料进行了深入研究的第一壁,毯子和聚变反应堆,“生活”在最严重的辐射研究的其他元素。也许,这就是先进的材料,如钒钛合金或碳化硅碳化硅从寻找在一份声明中移动。如果这些特性将接近预期,工业托卡马克可以更加密切的核裂变反应堆(如行波反应堆)“纸”的概念,很多人会成为可能。

资料来源: geektimes.ru/post/259638/

标签

另请参见

新&值得注意