Neytron manbalar

3.4 Materiallarga ta'siri
Vaqt o'tishi bilan yuqori energiyali neytronlar materiallarga zarar etkazadi va buzadi; materiallarni neytronlar bilan bombardimon qilish yaratadi to'qnashuv kaskadlari ishlab chiqarishi mumkin nuqsonli nuqsonlar va dislokatsiyalar materialda, uning yaratilishi vaqt o'tishi bilan nurlanish ta'sirida bo'lgan materiallarda yuzaga keladigan mikrostrukturaviy o'zgarishlarning asosiy qo'zg'atuvchisi hisoblanadi. Yuqori neytronda ravonliklar bu olib kelishi mumkin mo'rtlashish metallar va boshqa materiallar va neytron ta'sirida shish ularning ba'zilarida. Bu yadroviy reaktor kemalari uchun muammo tug'diradi va ularning ishlash muddatini sezilarli darajada cheklaydi (bu boshqariladigan tomonidan biroz uzaytirilishi mumkin) tavlash tomirning tuzilishi, hosil bo'lgan dislokatsiyalar sonini kamaytiradi). Grafit neytron moderatori bloklari, ayniqsa, ushbu ta'sirga sezgir bo'lib, ma'lum Wigner effektiva vaqti-vaqti bilan tavlanishi kerak. The Shisha yong'in bunday tavlanish operatsiyasi paytida yuzaga kelgan baxtsizlik tufayli yuzaga kelgan.
Materiallarga radiatsiyaviy zarar etkazish, baquvvat tushadigan zarrachaning (neytron yoki boshqa) materialdagi panjara atomi bilan o'zaro ta'siri natijasida yuzaga keladi. To'qnashuv kinetik energiyani katta miqdordagi panjara atomiga o'tkazilishini keltirib chiqaradi, bu uning panjara joyidan siljiydi va " asosiy zarba beruvchi atom (PKA). PKA boshqa panjara atomlari bilan o'ralganligi sababli, uning siljishi va panjara orqali o'tishi natijasida ko'plab to'qnashuvlar va qo'shimcha to'qnashuv atomlari hosil bo'lib, to'qnashuv kaskad yoki siljish kaskadi deb nomlanadi. Tarmoqli atomlar har to'qnashuvda energiyani yo'qotadi va shunday tugaydi interstitsiallar, samarali qator yaratish Frenkel nuqsonlari panjara ichida. Issiqlik, ehtimol to'qnashuvlar natijasida (elektron energiyani yo'qotishdan) hosil bo'ladi o'zgartirilgan atomlar. Zararning kattaligi shunchaki 1 ga teng MeV temir panjarada PKA hosil qiluvchi neytron taxminan 1100 Frenkel juftligini hosil qiladi. Butun kaskad hodisasi 1 × 10 vaqt o'lchovi davomida sodir bo'ladi–13 soniyalarni tashkil qiladi va shu sababli, hodisani kompyuter simulyatsiyalarida faqatgina "kuzatilishi" mumkin.
Taqillatuvchi atomlar muvozanatsiz interstitsial panjara holatida tugaydi, ularning aksariyati qo'shni bo'sh panjara joylariga tarqalib, o'zlarini yo'q qiladi va tartiblangan panjarani tiklaydi. Bo'sh ish o'rinlarini tark etmaydigan yoki tark eta olmaydiganlar, bu bo'shliq kontsentratsiyasining muvozanat konsentratsiyasidan ancha yuqori bo'lgan mahalliy o'sishiga olib keladi. Ushbu bo'sh ish o'rinlari natijasida ko'chib ketishga moyil termal diffuziya bo'sh lavabolar tomon (ya'ni, don chegaralari, dislokatsiyalar) ko'p vaqtlar davomida mavjud bo'lib, ular davomida qo'shimcha yuqori energiyali zarralar panjarani bombardimon qiladi, to'qnashuv kaskadlari va lavabolar tomon ko'chib o'tadigan qo'shimcha vakansiyalar paydo bo'ladi. Panjara ichidagi nurlanishning asosiy ta'siri bu chuqurlikdagi defektlarning sezilarli va doimiy oqimidir. nuqsonli shamol. Bo'sh ish o'rinlari bir-biri bilan birlashish orqali yo'q bo'lib ketishi mumkin dislokatsion ilmoqlar va keyinroq, panjara bo'shliqlari.
To'qnashuv kaskadi materialda ma'lum bir harorat uchun muvozanatdan ko'ra ko'proq bo'shliqlar va oraliqlarni yaratadi va diffuzivlik natijada materialda keskin ko'paygan. Bu chaqirilgan effektga olib keladi radiatsiya bilan kuchaygan diffuziya, bu vaqt o'tishi bilan materialning mikroyapı evolyutsiyasiga olib keladi. Mikroyapı evolyutsiyasiga olib keladigan mexanizmlar juda ko'p, harorat, oqim va ravonlik bilan farq qilishi mumkin va keng qamrovli tadqiqotlar mavzusi.
Radiatsiyadan kelib chiqqan holda ajratish yuqorida aytib o'tilgan bo'shliqlarning lavabolar oqimidan kelib chiqib, chig'anoqlardan uzoqda joylashgan panjara atomlari oqimini nazarda tutadi; ammo qotishma materialida qotishma tarkibiga mutanosib ravishda mutanosib bo'lishi shart emas. Shuning uchun bu oqimlar chig'anoqlar yaqinidagi qotishma elementlarning kamayishiga olib kelishi mumkin. Kaskad tomonidan kiritilgan interstisiallar oqimi uchun ta'sir teskari bo'ladi: interstitsiallar lavabolar tomon tarqaladi, natijada lavabo yaqinida qotishma boyitiladi.
Dislokatsion ilmoqlar vakansiyalar panjara tekisligida klasterlar hosil qilsa hosil bo'ladi. Agar bu bo'sh ishlarning kontsentratsiyasi uch o'lchamda kengaytirilsa, a bekor shakllari. Ta'rifga ko'ra bo'shliqlar vakuum ostida, ammo bu holda gaz bilan to'ldirilishi mumkin alfa-zarracha nurlanishi (geliy) yoki agar gaz natijasida hosil bo'lsa transmutatsion reaktsiyalar. Bo'shliq keyinchalik qabariq deb ataladi va radiatsiyaga uchragan qismlarning o'lchamdagi beqarorligiga (neytron ta'sirida shish) olib keladi. Shishish, ayniqsa, zanglamaydigan po'latdan yasalgan reaktor tarkibiy qismlarida uzoq muddatli dizayndagi asosiy muammolarni keltirib chiqaradi.Kristalografik qotishmalar izotropiya, kabi Zirkaloylar dislokatsion ilmoqlarni yaratishga bo'ysunadi, ammo bo'shliq hosil bo'lmaydi. Buning o'rniga, looplar ma'lum bir panjara tekisliklarida hosil bo'ladi va olib kelishi mumkin nurlanish ta'sirida o'sish, shish paydo bo'lishidan ajralib turadigan hodisa, ammo bu qotishmada sezilarli o'lchovli o'zgarishlarni keltirib chiqarishi mumkin.
Materiallarning nurlanishi ham qo'zg'atishi mumkin o'zgarishlar transformatsiyalari materialda: a holatida qattiq eritma, cho'kindagi eritmani boyitish yoki yo'q qilish radiatsiyadan kelib chiqqan holda ajratish materialda yangi fazalar yog'inlanishiga olib kelishi mumkin.
Ushbu mexanizmlarning mexanik ta'siriga quyidagilar kiradi nurlanishning qattiqlashishi, mo'rtlashish, sudralmoqva ekologik yordam bilan yorilish. Materialdagi nurlanish natijasida hosil bo'lgan defekt klasterlari, dislokatsion tsikllar, bo'shliqlar, pufakchalar va cho'kmalar bularning barchasi mustahkamlanishiga yordam beradi. mo'rtlashish (yo'qotish egiluvchanlik) materialda. Mo'rtlashish reaktor bosimli idishini o'z ichiga olgan material uchun alohida tashvish tug'diradi, natijada idishni sinishi uchun zarur bo'lgan energiya sezilarli darajada kamayadi. Nosozliklarni bartaraf etish orqali egiluvchanlikni tiklash mumkin, va yadroviy reaktorlarning umrini uzaytiradigan ko'p narsalar xavfsiz bajarish qobiliyatiga bog'liq. So'rish nurlangan materiallarda, shuningdek, kengaygan diffuzivliklar natijasida emas, balki panjarali stress va rivojlanayotgan mikroyapı o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijasida juda tezlashadi. Ekologik yordam bilan yorilish yoki aniqrog'i, nurlanish yordamida stresning korroziyali yorilishi (IASCC) ayniqsa neytron nurlanishiga ta'sir qiluvchi qotishmalarda va suv bilan aloqa qilishda kuzatiladi vodorodning yutilishi natijasida paydo bo'lgan yoriqlar uchlari radioliz suvning yorilishi, bu yoriqni ko'paytirish uchun zarur bo'lgan energiyani pasayishiga olib keladi.

Xulosa.
Ushbu kurs ishi Kurs ishi ATOM YADROSI VA ELEMENTAR ZARRALAR FIZIKASI FANIDAN quyidagi mavzu va tushunchalarini atroflicha yoritib berishga bag’ishlangandir:
- Neytron manbai va qurilmalar;
- Neytron emissiyasi;
-Neytron nurlanishi.
Kurs ishimning kirish qismida Zamonaviy ilmiy-tadqiqot ob'ektlarini rejalashtirish va qurishi hamda Xaynts Mayer-Leybnits "Tinchlik uchun atomlar" dasturi haqida qisqacha yozdim. Kurs ishining predmeti, ob’ekti va asosiy vazifalarini keltirdim.
Kurs ishimning 1-bobida Neytron manbai va qurilmalar haqida ma‘lumot berildi.
Kurs ishimning 2-bobida Neytron emissiyasi va turlari haqida ma‘lumotni yoritib chiqdim.
Kurs ishimning 3-bobida Neytron nurlanishi.Parchalanishdan neytron nurlanishi haqida ma‘lumotni yoritib chiqdim.
Kurs ishimning foydalanilgan adabiyotlar qismida kurs ishini yozishda zarur bo’lgan adabiyotlar ro’yxatini keltirdim.