Лекция 5. Влияние облучения на механические свойства км. Методики реакторных исследований

1. Влияние радиации на кратковременные механические характеристики

2. Влияние радиации на ползучесть и релаксацию напряжения

3. Влияние радиации на долговечность, длительную прочность и пластичность

4. Методики внутриреакторных исследований и испытаний

Скорость пластической деформации (скольжение)

или

,

А_с  , р, q – константы;

F_c – энергия термофлуктуационной активации без напряжения, Дж/моль; _с= _с,

_с –напряжение преодоления препятствия без подвода тепловой энергии (напряжение течения при нулевой температуре).

Пластическое деформирование – кинетический процесс

Характеристики препятствий при скольжении дислокаций и их оценки при G_c = 310¹⁰ Па (сплавы циркония)

Прочность препятствий	Fc	с	Примеры
Высокая	210-18 Дж =10эВ	> / >300 МПа (при b/ =10-3)	Крупные и/или прочные частицы выделений ( - расстояние между отдельными частицами)
Средняя	(0,2-1)10-18 Дж = 1- 5 эВ	 / 300 МПа (при nд = 1010 см-2 или Ср = 1015 см3)	Дислокации леса, радиационные повреждения, небольшие или непрочные выделения
Слабая	< 1 эВ	<< /	Сопротивление решётки, твёрдорастворное упрочнение ( -расстояние между атомами растворённого элемента)

Энергия активации F_c для

различных радиационных дефектов

Тип дефекта	Fc, эксперимент (расчёт)
V-кластеры, V-петли	0,4 (0,25) Gb3
i-кластеры	0,4 (0,25-0,5) Gb3
i-петли	0,2-0,8 (0,25) Gb3
поры	1-1,5 (0,5-1,6) Gb3

Структурные характеристики необлу-

чённых и облучённых под нагрузкой оболочек из сплавов Э110 и Э635

Сплав	Fб.н., см-2 1021	Выделения		Плотность дислокаций, см-2109		Петли
		Раз-мер, нм	Nв, см3 1014	а	с	Раз-мер, нм	Nп, см3 1016	Тип
Э110	0	50	2,5	2	2	-	-	-
	5	70	1,0	1	4	9 6	3 4	а с
Э65	0	120	5,0	2	1	-	-	-
	5	200	4,0	1	1	10	5,0	а

Оценка минимальной концентрации

зон обеднения и обогащения

N_зон = Фσ_рNt_I-II = 3·10¹⁴х4·10^-24х10²³ х10^-12 = 1,2∙10² см^-3