Следовательно, эрозия из-за образования одной дуги примерно равна распылению за время всего разряда.

Для короткого времени разряда (∆t) и небольшой величины перенесенного заряда (q), что характерно для униполярных дуг, скорость эрозии стремится к предельной величине Sп, определяемой как

где M2 – масса атома мишени; q – средний заряд ионов дуги.

Вероятность образования униполярных дуг зависит от ряда факторов и может быть уменьшена путем соответствующего выбора материала, причем следует отметить, что введение легирующих добавок не оказывает значительного влияния на склонность материала к образованию униполярных дуг; использованием эффективных методов очистки и тщательной полировки поверхности; применением материалов, не имеющих неметаллических включений, являющихся центрами зарождения дуг.

Таким образом, краткое рассмотрение эрозии материалов вследствие образования униполярных дуг показывает, что они могут вызвать значительные разрушения поверхности, и поэтому возможность их образования необходимо учитывать при оценках суммарной радиационной эрозии материалов и загрязнения плазмы примесями в термоядерных установках и реакторах.

В порядке заключения следует еще раз отметить два отрицательных последствия радиационной эрозии. Во-первых, это утонение материала конструктивных элементов, что опасно с точки зрения снижения работоспособности изделия, и, во-вторых, в условиях эксплуатации термоядерных установок и реакторов – это загрязнение плазмы примесями материалов, контактирующих с плазмой, и снижение ее температуры.

Контрольные вопросы

1.Каковы основные радиационные эффекты при облучении материа-

лов?

2.В чем особенности облучения нейтронами делящихся материалов?

3.Чем отличаются термические пики от пиков смещения при облуче-

нии?

471

4.Каковы основные закономерности радиационного роста делящихся материалов?

5.Каковы современные представления о механизмах радиационного роста урана?

6.От каких факторов зависит радиационный рост конструкционных материалов?

7.Какие виды распухания проявляются при облучении делящихся материалов?

8.Как влияет на газовое распухание урана степень выгорания и температура облучения?

9.Каков механизм газового распухания материалов?

10.Какими способами можно уменьшить газовое распухание делящихся материалов?

11.Каковы условия образования и факторы, влияющие на вакансионное распухание конструкционных материалов?

12.Как зависит вакансионное распухания от температуры и флюенса облучения?

13.Как зависит радиационное упрочнение металлов и сплавов от условий облучения?

14.Какие виды радиационного охрупчивания наблюдаются при облучении металлов и сплавов?

15.Как зависит радиационное охрупчивание от условий облучения?

16.Как влияют структура и легирующие добавки на упрочнение ста-

лей?

17.Каковы механизмы высокотемпературного радиационного охрупчивания (ВТРО)?

18.Как влияют температура, флюенс и спектр нейтронов на ВТРО?

19.Каковы способы уменьшения ВТРО?

20.От каких факторов зависит радиационная ползучесть материалов?

21.Каковы основные механизмы радиационной ползучести конструкционных материалов?

22.В чем проявляется и от чего зависит релаксация напряжений в ма-

териалах под облучением?

23.Что такое радиационно-ускоренные и радиационно-индуци- рованные процессы под облучением?

24.Каковы механизмы радиационно-индуцированной сегрегации под облучением?

25.В чем проявляется радиационно-индуцированная сепарация атомов в сплавах?

26.Каковы основные механизмы радиационной эрозии металлов и сплавов под облучением?

472