自离子辐照铁素体/马氏体钢引起的位移损伤研究

发布时间：2021-03-20 18:17

　　材料问题是制约核能发展的关键因素之一。先进核能系统（第四代反应堆,聚变堆,ADS）中高温、强辐照、强腐蚀等严酷的工作环境对结构材料的抗辐照腐蚀性能提出了更高的要求。9-12%铁素体/马氏体钢由于具有优异的高温蠕变抗性,较强的抗辐照肿胀性和几何稳定性,低热膨胀系数以及高热导率等优良特性,已作为先进核能系统重要的候选结构材料得到了世界范围内的普遍认可。自离子辐照除具备载能离子高效、参数可控、放射性低、经济性强等优势外,其辐照过程仅产生位移损伤而不引入掺杂的独特优势使其成为研究辐照位移损伤的重要工具。针对铁素体/马氏体钢位移损伤效应的研究不仅能为材料在先进核能系统中的应用积累数据,同时在微结构演化导致的材料性能退化的基础研究方面具有重要的学术意义。本论文利用3.25Me V和1.625Me V单能Fe离子在室温、300、450和550℃不同注量下对SIMP和T91钢进行辐照,并通过慢正电子多普勒展宽谱（DBPAS）、透射电镜（TEM）,纳米压痕技术（NIT）等测试手段,系统研究了不同辐照条件材料微观结构及力学性能的演化,并对SIMP钢进行了简要评价。1、研究了Fe离子辐照铁素体/马氏体钢的空... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

ITER示意图

自离子辐照铁素体/马氏体钢引起的位移oled fast reactor）和铅冷快堆（LFR，Lead-cooled fast reactor）。其 MSR 为热中子反应堆，GFR，SFR 和 LFR 为快中子反应堆。反应堆的示意图。相对于现行核电技术，第四代反应堆有如下产生的核废料的半衰期，从数百万年降至数百年；燃料利用效率，同等数量的核燃料多产出 100 至 300 倍的能量消耗现有的核废料发电；运行安全性大幅提高。

使次临界包层系统维持链式反应以得到能量和利用多余的中子增殖核材料和嬗变核废物。图 1.3 给出了 ADS 系统的示意图。ADS 系统主要由四部分组成[6，9]： 加速器：能量约为 1000MeV 的中能强流质子加速器。为次临界系统提供外源中子，用以驱动次临界反应堆运行； 散裂靶：加速器与次临界反应堆的耦合部件。为系统提供外加中子源，以维持次临界反应堆中的链式反应； 次临界反应堆：系统的“心脏”，其有效中子倍增系数小于 1，发生的是次临界反应。外源中子慢化所需的中子能量及空间分布、核燃料的增殖、核废料的嬗变以及能量的产出过程都发生在该部分中； 原址的放化分离设施：处理次临界堆排出的放射性废物。对其分离加工后，将其中高放废物送回反应堆中进行嬗变。

【参考文献】：
期刊论文
[1]核能与技术经济[J]. 冯晓.  国土资源科技管理. 2008(04)
[2]国际合力攻关超临界水冷堆技术中材料和传热流动两大难题[J]. 姚焕.  中国核工业. 2007(04)
[3]利用高能离子模拟研究反应堆结构材料中的辐照效应[J]. 王志光.  原子核物理评论. 2006(02)
[4]加速器驱动放射性洁净核能系统[J]. 丁大钊,傅世年.  现代物理知识. 2001(01)

博士论文
[1]金属间化合物点缺陷的正电子湮没研究[D]. 张兰芝.中国科学院研究生院（高能物理研究所） 2007
[2]铝和不锈钢中氦行为研究[D]. 陈长安.中国工程物理研究院北京研究生部 2003

硕士论文
[1]新型高Si铁素体/马氏体钢显微组织与力学性能研究[D]. 周敏.南京理工大学 2013
[2]正电子湮灭对聚变堆用中国低活化马氏体钢的研究[D]. 章征柏.中国科学技术大学 2009



本文编号：3091446