I. Дефектообразование при облучении.

Возд облуч привод к 3 первичным процессам: - ионизация атомов кристалла;

- яд. реакции, в резуль. которых изменяется химический состав исходных материалов;

- смещение атомов из своих регулярных положений.

При соударении с атомом кристалла н-н передает ему энергию, выбивая его из регулярного положения в кристаллической решетке. При этом, в последней образуется вакансия. В приближении упругого соударения энергия первично выбитого атома (ПВА) опред. выражением:

где Т - энергия бомбардирующей

частицы, М₁ и М₂ - массы бомбардирующей частицы и атома кристалла, θ- угол рассеяния бом-ей частицы. Нетрудно увидеть, что mах возможная энергия получается при лобовом столкновении Θ=180°.

Если ПВА получает энерг., большую некоторой энергии Е_ь то при последующем перемещ/ по кристаллу дефектов он почти не создает и его энергия затрачивается на ионизацию атомов вещества. После замедления ПВА до энергии, меньшей Еi ионизации нет, и энергия атома тратиться на создание дефектов кристаллич/ строения. Величина Ei=атомному весу

материала, выраженному в кэВ. Например, для железа Е, = 56 кэВ. Такой ПВА инициирует целую последовательность (каскад) вторичных, третичных и т.д. смещений, пока вся энергия ПВА не уменып.до величины Еd недостат. для выбивания атома из узла кристаллической решетки. Пороговая энергия Еdобразов, смещения составляет величину около 25 эВ В ядре каскада образ, пересыщенная вакансиями область - так назыв. обеденная зона. Межузельные атомы в результате замещающих столкновений уходят на переферию каскада Согласно модели Кинчина-Пиза ПВА с энергией Е<Еi создает: υ=Е/Еd пар Френкеля (междоузельный атом - вакансия). Число смещений, производимых в единице объема материала за время t, будет: d=N0τσυφ

где N₀ - число атомов в единице объема; ф - поток н-ов; о - сечение упругого взаимед. н-ка с ядром атома среды. Непрерывное образование дефектов сопровождается непрерыв. же возвращением атомов в узлы кристаллической решетки. За время t каждый атом окажется смещенным из узла d/Nо раз. Этой величиной часто характ. степень радиационного поврежд. материала При T>0.3 Тпл - вакансии oбъед в дислокац. петли При (0.3-0,5)Тпл вакансии объед в поры. При более вые т-ах -0,5Тпл эффекты излуч, связанные с яд реакцией, привод к измен хим. состава. Характерные эффекты:

1 Изменение мех.свойств.

2 Вакансионное распухание.

3. Коррозия поверхности, блистеринг.

4. Радиационный рост. 5 Газовое распухание.6, Ускорение коррозии.Окисление.Ухудшение совместимости

2. Виды топливных матер, и их оснор характ.

Основ, назнач топливных мат. - обеспечен самоподдерж цепной р-ии деления. Топливо в я.р. исп в 3 видах: металлич (U и его сплавы), керамическое (оксиды, карб, нитр.) и дисперсное. Метал топливо - наил. с точки зрен яд.физ св-в U легко окисл на возд. При т-ре >660 резко ухудш мех св-ва. Подвержен распухан, рад росту. При t>600 выc газов распух.

UO2- выc Тпл 2800 . Хим. инертность. Выc рад стойкость. Низкая теплопров. Мах окисл при 700 . С жидко мет теплонос совм до 600 . До 1650 газовыд несущественно. Низк теплов—больш термич град, по сеч топливного столба.

UС более выc теплопроводн. Тпл=2400. Очень чувствит к влаге, при комн. т-ре окисляется О. В воде быстро разруш. Инертен по отнош. к жидко мет теплонос.

Билет 14