俄罗斯提出了一种独特的核电站材料检查方法

俄罗斯提出了一种独特的核电站材料检查方法

托木斯克理工大学的科学家提出了一种新的,世界上先进的研究核反应堆结构材料的仪器-加速原子束。它可以更快地检查新材料的抗辐射性。

TPU专家与大连工业大学的同事共同进行的这项研究结果,在托木斯克举行的第七届国际会议“能量通量和辐射效应”(EFRE-2020)上进行了介绍。

在核电站中运行的反应堆内结构处于非常恶劣的条件下。在它们的生命周期中,它们承受着强烈的辐射负荷,以致晶格原子改变位置,从而造成辐射损伤。

也就是说,反应堆元件,主要是产生燃料的反应堆元件,在整个工作时间内不应显着改变其性能,但在低辐射抗性下,会发生变形和破坏。因此,增加结构材料的稳定性是辐射材料科学中最重要的问题之一。

全世界的科学家正在通过研究抗辐射材料来解决这个问题。为此,他们将它们放置在反应堆附近的中子辐射室中,并监控显着变化的外观。通常,此类研究需要花费数年的时间,因此对于快速发展新材料和新技术而言,这条路并不十分方便。

正如该研究的一位作者解释的那样,TPU的材料科学系教授亚历山大·普什卡列夫(Alexander Pushkarev)代替中子辐照,而是使用带电粒子束的模拟辐射。

对于模拟辐射,使用两种仪器:电子束和离子束。但是,在带电粒子束和中子辐射下形成辐射缺陷的机理差异很大,这降低了研究的可靠性。

TPU科学家提出了一种新工具-加速原子束。它们的形成是借助于大学教授根纳迪·雷姆涅夫(Gennady Remnev)开发的强大离子束发生器进行的。首先,形成加速离子束,然后进行离子再充电并形成加速原子的过程,然后使用能量为数百千伏的加速原子辐射材料。

“从辐射材料科学的角度来看,这是一个独特的工具。它的不同之处在于,它可以使您快速获得与核反应堆中的辐射剂量相似的剂量,而在形成缺陷时花费的能量要少得多。此外,在加速原子辐射下在金属中形成辐射缺陷的机理也是如此。与中子辐射非常接近。这使得提高材料抗辐射性能研究的可靠性成为可能。

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