- Код статьи
- 305189-690180-1
- DOI
- 10.7868/30180-1
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 44 / Номер выпуска 6
- Страницы
- 67-74
- Аннотация
- Приведены результаты исследования развития микроструктуры ферритно-мартенситной стали типа Х12, облученной в вакууме около 7 ⋅ 10-4 Па ионами 84Kr15+ с энергией 300 кэВ до флюенса 1 ∙ 1021 м-2 при 350 °С. Эксперимент проведен применительно к хранению отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), в оболочку твэла которого были внедрены газообразные продукты деления. Установлено, что независимо от исходного состояния образца (штатная термообработка – нормализация с последующим высоким отпуском либо отжиг при 350 °С в течение 70 ч после штатной термообработки) при имплантации криптона развивается примерно одинаковая микроструктура – формируется газовая пористость, особенности развития которой изучены вдоль пробега внедряемых ионов (атомов) путем вырезания фольг для просвечивающего электронного микроскопа перпендикулярно облученной поверхности. Обнаружено окисление поверхности стали в процессе облучения вследствие баллистического эффекта (“вбивание” атомов кислорода в образец налетающими ионами вследствие недостаточно глубокого вакуума в области мишени), поскольку необлученная сторона образца при выдержке в течение 70 ч при 350 °С не окислилась. Оценка степени максимального газового распухания в облученном слое показала, что она не превышает 0.5%. На основании полученных экспериментальных результатов сделан вывод о том, что при хранении ОЯТ в штатных условиях не должны возникать значимые напряжения в оболочках отработавших твэлов за счет газового распухания.
- Ключевые слова
- отработавшее ядерное топливо газообразные продукты деления оболочка твэла микроструктура газовая пористость газовое распухание
- Дата публикации
- 16.06.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 81
Библиография
- 1. Калин Б.А., Платонов П.А., Тузов Ю.В. и др. Физическое материаловедение. Т. 6. Конструкционные материалы ядерной техники. М.: Изд-во НИЯУ МИФИ, 2021.
- 2. Séran J.-L., Le Flem M. // Structural Materials for Generation IV Nuclear Reactors / Ed. Yvon P. Elsevier, 2020. Р. 285.
- 3. Адамов Е.О., Арутюнян Р.В., Большов Л.А. и др. Белая книга ядерной энергетики. Замкнутый ЯТЦ с быстрыми реакторами / Под общ. ред. Адамова Е.О. М.: Изд-во АО НИКИЭТ, 2020.
- 4. Митрофанова Н.М., Целищев А.В., Агеев В.С. и др. // Изв. вузов. Ядерная энергетика. 2011. № 1. С. 211.
- 5. Целищев А.В., Агеев В.С., Буданов Ю.П. и др. // Атомная энергия. 2010. Т. 108. Вып. 4. С. 217.
- 6. Поплавский В.М., Цибуля А.М., Хомяков Ю.С. и др. // Там же. 2010. Т. 108. Вып. 4. С. 206.
- 7. Litovchenko I.Yu., Polekhina N.A., Tyumentsev A.N. et al. // J. Nucl. Mater. 2014. V. 455. Р. 665.
- 8. Чернов В.М., Леонтьева-Смирнова М.В., Можанов Е.М. и др. // ЖТФ. 2016. Т. 86. Вып. 2. С. 53.
- 9. Леонтьева-Смирнова М.В., Агафонов А.Н., Ермолаев Г.Н. и др. // Перспективные материалы. 2006. № 6. С. 40.
- 10. Panin A.V., Chernov V.M., Leontieva-Smirnova M.V., Melnikova E.A. // J. Nucl. Mater. 2009. V. 386−388. P. 466.
- 11. Иолтуховский А.Г., Велюханов В.П., Зеленский Г.К. и др. Малоактивируемая коррозионно-стойкая и радиационно-стойкая хромистая сталь: Патент RU 2 325 459 C2 РФ // Б.И. 2008. № 15.
- 12. Амангелды Н.‚ Буртебаев Н.‚ Бугыбаев Е. и др. // Вестн. НЯЦ РК. 2009. Вып. 4. С. 15.
- 13. Utke I., Hoffmann P., Melngailis J. // J. Vacuum Science and Technology. Ser. B. 2008. V. 26. № 4. Р. 1197.
- 14. Стальцов М.С., Чернов И.И., Калин Б.А. Гелий в конструкционных материалах ядерных и термоядерных реакторов: Уч.-метод. пособие. М.: Изд-во НИЯУ МИФИ, 2021.
- 15. Zelenskij V.F., Nekludov I.M., Ruzhitskij V.V. et al. // J. Nucl. Mater. 1987. V. 151. P. 22.
- 16. Was G.S., Wharry J.P., Wirth B.D., Frisbie B. // Ibid. 2011. V. 411. P. 41.
- 17. Печенкин В.А., Чернова А.Д., Молодцов В.Л. и др. // Атомная энергия. 2014. Т. 116. Вып. 5. С. 251.
- 18. Staltsov M.S, Chernov I.I., Dikov A.S., Ivanov I.A. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 2021. V. 491. P. 59.
- 19. Стальцов М.С., Чернов И.И., Диков А.С. и др. // Докл. XXXI Междунар. конф. “Радиационная физика твердого тела”. М.: Изд-во ФГБНУ “НИИ ПМТ”, 2021. С. 33.
- 20. Решетников Ф.Г., Бибилашвили Ю.К, Головин И.С. и др. Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов. М.: Энергоатомиздат, 1995. Ч. 1.
