Накопление гелия в стали и бериллии при облучении в исследовательских реакторах
Диссертация
В последние годы за рубежом, в частности, в Pacific Northwest National Laboratory (США) и SCK-CEN (Бельгия) активно разрабатываются высокоточные методы определения инертных радиогенных газов в облученных реакторных материалах. К моменту проведения настоящей работы такие методы в организациях Минатома отсутствовали, поэтому стояла актуальная задача по их разработке, изготовлении… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Литературный обзор (постановка задачи). ч
- 1. 1. Модели накопления гелия в коррозионно-стойких сталях
- 1. 2. Модели накопления гелия в бериллии
- 1. 3. Методы экспериментального определения накопления гелия в облученных конструкционных материалах
- Глава 2. Методики измерения содержания гелия
- 2. 1. Основы масс-спектрометрического метода измерения содержания гелия в облученных материалах с применением изотопного разбавления
- 2. 1. 1. Особенности определения содержания изотопа 4Не
- 2. 1. 2. Особенности определения содержания изотопов 3Не и 4Не
- 2. 2. Оборудование и приспособления
- 2. 3. Масс-спектрометрический метод измерения содержания гелия с применением объемной калибровки
- 2. 4. Метрологическая аттестация методик измерения содержания гелия
- 2. 1. Основы масс-спектрометрического метода измерения содержания гелия в облученных материалах с применением изотопного разбавления
- Глава 3. Зависимости накопления гелия в коррозионно-стойких сталях от повреждающей дозы и спектра нейтронов
- 3. 1. Накопление гелия в тепловом спектре нейтронов
- 3. 2. Накопление гелия в быстром спектре нейтронов
- Глава 4. Накопление и поведение гелия в бериллии при низкотемпературном реакторном облучении
- 4. 1. Определение дозовой зависимости накопления гелия в бериллии
- 4. 2. Исследование диффузионной подвижности гелия в бериллии после низкотемпературного облучения
- Выводы
Список литературы
- Конобеевский С.Т. Действие облучения на материалы. М.: Атомиздат, 1967,400 с.
- Томпсон М. Дефекты и радиационные повреждения в металлах, пер. с англ. -М.: Мир, 1971, 350 с.
- Келли Б. Радиационные повреждения твердых тел. М.: Атомиздат, 1970, 240 с.
- Залужный А.Г., Сокурский Ю. Н., Тебус В. Н. Гелий в реакторных материалах. М.: Энергоатомиздат, 1988, 224 с.
- Зеленский В.Ф., Неклюдов И. М., Черняева Т. П. Радиационные дефекты и распухание металлов. Киев: Наукова думка, 1988, 294 с.
- Вотинов С.Н., Прохоров В. И., Островский З. Е. Облученные нержавеющие стали. М.: Наука, 1987, 128 с.
- Maziasz P. J, McHargue С .J. Microstructural evolution in annealed austenitic steels during neutron irradiation // International Materials Reviews, 1987, Vol. 32, № 4. P. 190.
- Garner F.A., Greenwood L.R. Oliver B.M. A reevaluation of helium/dpa and hydrogen/dpa ratios for fast reactor and thermal reactor data used in fission-fusion correlations // Journal of Nucl. Mater., 1996, Vol. 22, № 5. p. 208.
- Цыканов B.A., Самсонов Б. В. Техника облучения материалов в реакторах с высоким нейтронным потоком. М.: Атомиздат, 1973 — 264 с.
- Проблемы гелия и водорода в реакторных материалах. Реферативный сборник, ред. А. В. Шальнов, Б. А. Калин. М.: МЦНТИ, 1986, 114 с.
- Ма Б. М. Материалы ядерных энергетических установок, пер. с англ. — М.: Энергоатомиздат, 1987, 408 с. 13.3аймовский А. С. Тепловыделяющие элементы атомных реакторов. — М.: Атомиздат, 1966, 520 с.
- Н.Герасимов В. В. Материалы ядерной техники. М.: Атомиздат, 1966, 320 с.
- Конструкционные материалы ядерных реакторов. Ч. И. Структура, свойства, назначение. Бескоровайный Н. М., Беломытцев Ю. С. и др.- под ред. Н. М. Бескоровайного. М.: Атомиздат, 1977, 256 с.
- Бескоровайный Н.М., Калин Б. А., Платонов П. А., Чернов И. И. Конструкционные материалы ядерных реакторов. М.: Энергоатомиздат, 1995, 704 с.
- Garner F.A., Hunter C.W., Johnson G.D., Lippincott E.P., Schiffgens J.O., Farrar IV H. The origin and consequences of radial helium profiles in fast reactor cladding//Nuclear Technology, 1982. Vol. 58 P. 203−217.
- Шиманский А.Г. Алгоритм расчета трансмутаций с комплексным контролем погрешностей // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерные константы, вып. 2,1995. С. 137.
- Kneff D.W., Greenwood L.R., Oliver В.М., Skowronski R.P. Helium production in HFIR-irradiated pure elements // Journal of Nucl. Mater., 1986, Vol. 141−143. P. 824−828.
- Bloom E.E., Wiffen F.W. The effects of large concentrations of helium on the mechanical properties of neutron-irradiated stainless steels // Journal of Nucl. Mater., 1975, Vol. 58. P. 171.
- Дамаск А., Дине Дж. Точечные дефекты в металлах. М.: Мир, 1966, 82 с.
- Скоров Д.М., Агапова Н. П., Дашковский А. И., Сокурский Ю. Н., Залужный А. Г., Сторожук О. М., Онуфриев В. Д., Африканов И. Н. Изучение выделения гелия из конструкционных материалов в процессе нагрева // Атомная энергия, 1976, Т. 40, вып. 5. С. 387.
- Агапова Н.П., Африканов И. Н., Дашковский А. И., Залужный А. Г., Онуфриев В. Д., Скоров Д. М., Сокурский Ю. Н., Сторожук О. М. Выделение гелия из полученных образцов стали 0Х16Н15МЗБ в процессе равномерного нагрева // Там же, вып. 6, С. 425.
- Залужный А.Г., Чередниченко-Алчевский М.В., Сторожук О. М., Реутов В. Ф., Ждан Г. Т. Влияние холодной деформации на поведение гелия в стали 0Х16Н15МЗБ // Атомная энергия, 1984, Т. 56, вып. 5, С. 286.
- Залужный А.Г., Чередниченко-Алчевский М.В., Сторожук О. М., Жолнин А. Г. Влияние размера зерна и легирования бором на поведение гелия в нержавеющей стали 16−15 //Там же. С. 314.
- Бинюкова С.Ю., Чернов И. И., Калин Б. А., Калашников А. Н., Тимофеев А. А. Формирование газовой пористости в сплавах никеля и конструкционной стали при облучении ионами гелия // Атомная энергия, 2002, Т. 93, вып. 1, С. 32.
- Kislik V. Absorption of helium by irradiated samples of austenitic steels // Journal of Nucl. Mater., 1977. Vol. 66. P. 215−216.
- Серняев Г. А. Радиационная повреждаемость бериллия. Екатеринбург, 2001,-396 с.
- Папиров И.И., Тихинский Г. Ф. Физическое металловедение бериллия. -М.: Атомиздат, 1968. 420 с.
- Гольцев В.П., Серняев Г. А., Чечеткина З. И. Радиационное материаловедение бериллия. Минск: Наука и техника, 1977. — 240 с.
- Chakin V.P., Ostrovsky Z.E. Evolution of beryllium microstructure under high-dose neutron irradiation // Journal of Nucl. Mater., 2002. Vol. 307−311. P. 657 663.
- Г. А Шиманский и др., Расчеты радиационной повреждаемости и трансмутационных изменений в бериллиевых изделиях реакторов СМ и МИР. Сборник трудов ГНЦ РФ НИИАР, Димитровград, 2000.
- Sannen L.F., De Raedt Ch. The effects of neutron irradiation on beryllium. Fusion Technology 1992 // Proceedings of the Seventeenth Symposium on Fusion Technology (Rome, Sept. 14−18, 1992). Elsevier Science Publ., 1993. P. 14 741 478.
- Андреев Д.В. Анализ поведения изотопов водорода и гелия в облученном нейтронами бериллии и их влияния на его структуру и свойства // Автореф. дисс. канд. техн. наук. Москва, 2000, 21 с.
- Kupriyanov I.B., Gorokhov V.A., Vlasov V.V., Kovalev A.M., Chakin V.P. The effect of irradiation dose on tritium and helium release from neutron irradiated beryllium // Сборник трудов V рабочей группы Международного
- Энергетического Агентства по бериллию. Перспективные материалы (специальный выпуск), 2002. С. 85−89.
- Власов В.В., Дегальцев Ю. Г. Исследование процессов миграции гелия при отжигах бериллия // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 1997. Вып. 3(57). С. 46−48.
- Власов В.В., Дегальцев Ю. Г., Серняев Г. А. и др. Миграция гелия в облученном бериллии // Атомная энергия, 1992. Т. 73, № 2. С. 157−158.
- Андреев Д.В., Беспалов В. Н., Бирюков А. Ю., Красиков Е. А. Влияние стационарного и циклического отжигов на структуру и распухание облученного нейтронами бериллия // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез, 1998. Вып. 1−2. С. 13−21.
- Andreev D.V., Bespalov V.N., Biryukov A. Yu., Krasikov Е.А. Influence of isothermal and cyclic annealing on structure and swelling of neutron irradiated beryllium // J. Nucl. Mater., 1999. Vol. 274(3). P. 329−335.
- Скоров Д.М., Дашковский А. И., Залужный А. Г., Сторожук О. М. Установка для исследования кинетики выделения инертных газов из материалов в процессе изотермических отжигов // Атомная энергия, 1973. Т. 35. Вып. 4. С. 269−270.
- Дашковский А.И., Залужный А. Г., Скоров Д. М., Сторожук О. М., Чередниченко-Алчевский М.В. Установка для определения абсолютныхколичеств гелия, содержащегося в конструкционных материалах // Атомная энергия, 1976. Т. 40. Вып. 3. С. 251−252.
- Tukahori Т., Kanda Y., Nakamura Т., Mori К., Tobimatu Н., Maeda Y. Helium gas measurements for neutron dosimetry // J. Nucl. Sci. Technol., 1986. Vol. 23. P. 503−505.
- Takao Y., Kanda Y. Helium gas measurements for neutron dosimetry // Rev. Sci. Instram., 1996. Vol. 67. P. 198−199.
- Дудоров А.Г., Купряжкин А. Я. // Журнал технической физики, 1998. Т. 68, № 12. С. 85−89.
- Попов Е.В., Купряжкин А. Я. Изучение диффузии гелия во фториде кальция в статическом режиме работы масс-спектрометра // Журнал технической физики, 1983. Т. 53. Вып. 2. С. 365−368.
- Купряжкин А.Я., Волобуев П. В., Суетин П. Е. Диффузия инертных газов в кристаллах КВг// Физика твердого тела, 1974. Т. 16. Вып. 11. С. 3402−3405.
- Гулин Л.В., Волобуев П. В. Калибровка масс-спектрометра методом нестационарного потока // Практика и техника эксперимента, 1976, № 5. С. 193−194.
- Попов Е.В., Купряжкин А. Я. Калибровка масс-спектрометра в статическом режиме // Практика и техника эксперимента, 1982, № 4. С. 365 368.
- Паньян М.Г., Петржак К. А., Теплых В. Ф. Статический режим анализа благородных газов на масс-спектрометре МИ-1305 // Практика и техника эксперимента, 1971, № 4. С. 250−251.
- Тельдеши Ю., Браун Т., Кирш М. Анализ методом изотопного разбавления. Пер. с англ. Под ред. Ю. В. Яковлева. М.: Атомиздат, 1975, 216 с.
- Туровцева З.М., Кунин JI.JI. Анализ газов в металлах. М.: Изд-во АН СССР, 1959.
- Витоль Э.Н. Методы определения и исследования состояния газов в металлах. М.: Наука, 1968. С. 68.
- Федоров Т.Г. Спектральный изотопный анализ водорода и определение водорода в металлах. М.: Атомиздат, 1980, — 120 с.
- Farrar IV H., Oliver B.M. A mass spectrometer system to determine very low levels of helium in small solid and liquid samples. Journal of Vacuum Science and Technology, 1986. Vol. A4. P. 1740.
- Oliver B.M., Garner F.A., Greenwood L.R., Abrefah J.A. High-sensitivity mass spectrometer system for the determination of hydrogen in irradiated materials. -Journal of Nucl. Mater., 2000, Vol. 283−287(Pt. B). P. 1006−1010.
- ASTM E 910−95 (E 706 IIIC). Standard test method for application and analysis of helium accumulation fluence monitors for reactor vessel surveillance // Annual book of ASTM standards, 1995, Vol. 12.02. P. 490−500.
- Кроуфорд P.B., Фрейзер Дж. В., Холт Дж. Б. Автоматическое устройство для определения диффузии гелия в твердых веществах // Приборы для научных исследований, 1971, № 5. С. 114−118.
- Holt B.D. Determination of hydrogen in alkali metals by isotope dilution method // Analytical chemistry, 1959. Vol. 3, № 1. P. 51−55.
- Sumino H., Nagao K., Notsu K. Highly sensitive and precise measurement of helium isotopes using a mass spectrometer with double collector system. J. Mass Spectrom. Soc. Jpn., 2001. Vol. 49 (2). P. 61−68.
- Шеховцов H.A. Магнитные масс-спектрометры. M.: Атомиздат, 1971, -232с.
- Барнард Дж. Современная масс-спектрометрия. Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1957, — 420с.8 8. Сборник нейтронно-физических характеристик каналов облучения реактора СМ, Димитровград, 1996.
- Пименов В.В. Расчет радиационных повреждений и производства газовых трансмутантов в металлах при облучении в каналах реакторов СМ-2, БОР-бО, РБТ-6: Препринт. НИИАР-9(417). Димитровград, 1980.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. Пер. с англ. М.: Наука, .1973,-832с.