發(fā)布時(shí)間：2020-12-26 14:05

　　材料問(wèn)題始終是制約核能發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。未來(lái)先進(jìn)核能系統(tǒng)材料長(zhǎng)期處于高溫、強(qiáng)輻照、應(yīng)力、腐蝕等苛刻環(huán)境，發(fā)生微結(jié)構(gòu)變化和性能惡化，嚴(yán)重影響反應(yīng)堆的運(yùn)行安全與經(jīng)濟(jì)性。低活化鐵素體-馬氏體鋼（RAFM）具有優(yōu)異的抗輻照腫脹性能、低活化、成熟的工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是第四代反應(yīng)堆重要的候選結(jié)構(gòu)材料。因此，深入開(kāi)展RAFM鋼評(píng)價(jià)研究不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義而且具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。但是，目前缺乏合適的中子源以模擬反應(yīng)堆環(huán)境。中子輻照在材料中主要產(chǎn)生位移損傷和核反應(yīng)摻雜，而載能離子束技術(shù)可以分別模擬相關(guān)過(guò)程，且參數(shù)可人為控制，達(dá)到材料在反應(yīng)堆服役年限內(nèi)累積的損傷水平所需時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)費(fèi)用低。因此，載能離子技術(shù)被認(rèn)為是一種可以快速評(píng)價(jià)篩選反應(yīng)堆候選結(jié)構(gòu)材料的手段。中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所和金屬研究所合作研發(fā)出了一種有可能用于ADS系統(tǒng)的候選結(jié)構(gòu)材料——新型含高硅低活化鐵素體-馬氏體（NHS）鋼。本論文以NHS鋼為主要研究對(duì)象，利用載能離子在不同溫度下對(duì)其進(jìn)行輻照，采用多種技術(shù)手段分析，研究了NHS鋼中缺陷的產(chǎn)生及其演化規(guī)律，通過(guò)對(duì)比研究評(píng)價(jià)了NHS鋼的抗輻照腫脹性能。一、利用320kV高壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供的5... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

加速器驅(qū)動(dòng)次臨界嫂變堆系統(tǒng)示意圖

概述 就能使得晶格原子發(fā)生移位。載能粒子與晶格原子發(fā)生碰撞，根傳遞的差異，小則形成間隙子-空位對(duì)（Frankel pair），大則可碰撞級(jí)聯(lián)（如圖 1.2 所示）。根據(jù)材料的不同，級(jí)聯(lián)區(qū)內(nèi)可能形成位微孔洞或者層錯(cuò)四面體，也可能發(fā)生瞬間坍塌；處于級(jí)聯(lián)區(qū)周圍原子則形成缺陷團(tuán)簇或者位錯(cuò)環(huán)，并可以通過(guò)快速遷移而生長(zhǎng)。撞形成的大量點(diǎn)缺陷發(fā)生復(fù)合而湮沒(méi)，剩余少量的點(diǎn)缺陷通過(guò)從的逃逸而成為自由遷移的點(diǎn)缺陷存在于材料基體之中。 中子與材料內(nèi)部原子發(fā)生核反應(yīng)，造成大量元素的摻雜。一般來(lái)過(guò)（n，α）嬗變形成的 He 原子（如圖 1.3），即使?jié)舛群艿停�在結(jié)構(gòu)材料輻照后的性能改變方面都能扮演極為重要的角色。

4MeV 中子與不同的元素發(fā)生（n，α）反應(yīng)的生的缺陷以及嬗變形成的惰性氣體原子在材料相互作用，使得材料在不同溫區(qū)呈現(xiàn)出不同的服役溫區(qū)大致處于 300-800℃之間，根據(jù)圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)材料（以鋼為例）將要面臨的問(wèn)He 脆。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Cavity swelling of RAFM steel under 792 MeV Ar-ions irradiation at 773 K[J]. 申鐵龍,王志光,姚存峰,孫建榮,魏孔芳,朱亞濱,龐立龍,崔明煥,李遠(yuǎn)飛,馬藝準(zhǔn),盛彥斌,緱潔.  Chinese Physics C. 2013(08)
[2]基于HIRFL的高溫應(yīng)力材料載能離子輻照實(shí)驗(yàn)裝置[J]. 申鐵龍,王志光,姚存峰,孫建榮,盛彥斌,魏孔芳,李炳生,朱亞濱,龐立龍,崔明煥,李遠(yuǎn)飛.  原子核物理評(píng)論. 2013(01)
[3]利用高能離子模擬研究反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料中的輻照效應(yīng)[J]. 王志光.  原子核物理評(píng)論. 2006(02)
[4]聚變堆低活化馬氏體鋼的發(fā)展[J]. 黃群英,郁金南,萬(wàn)發(fā)榮,李建剛,吳宜燦.  核科學(xué)與工程. 2004(01)
[5]金屬材料中氦的擴(kuò)散與氦泡的形核生長(zhǎng)研究[J]. 張崇宏,陳克勤,王引書(shū),孫繼光.  原子核物理評(píng)論. 2001(01)
[6]加速器驅(qū)動(dòng)放射性潔凈核能系統(tǒng)[J]. 丁大釗,傅世年.  現(xiàn)代物理知識(shí). 2001(01)
[7]內(nèi)轉(zhuǎn)換電子穆斯堡爾譜學(xué)[J]. 王廣厚.  物理. 1985(04)

博士論文
[1]金屬間化合物點(diǎn)缺陷的正電子湮沒(méi)研究[D]. 張?zhí)m芝.中國(guó)科學(xué)院研究生院（高能物理研究所） 2007

碩士論文
[1]新型高Si鐵素體/馬氏體鋼顯微組織與力學(xué)性能研究[D]. 周敏.南京理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：2939841