氩离子轰击模拟Zircaloy-4辐照损伤研究
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更新于2024-08-26
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"Irradiation damage simulation of Zircaloy-4 using argon ions bombardment (2008年)" 是一篇2008年发表于《北京科技大学学报》第15卷第3期的文章,由Dequan Peng、Xinde Bai和Feng Pan合作完成。文章探讨了通过氩离子轰击模拟锆合金Zircaloy-4的辐射损伤,旨在理解这种材料在核反应堆中的行为。
文章的核心内容是利用加速器在190 kV的提取电压下,以液氮温度对Zircaloy-4进行氩离子注入,注入剂量范围从1 × 1016到1 × 1017 cm-2。这项实验模拟了实际核环境中材料可能遭遇的高能粒子辐射情况。实验结果显示,氩离子植入对Zircaloy-4的水腐蚀行为产生了显著影响。
作者们通过X射线光电子能谱(XPS)分析了样品表面层元素的价态变化,以了解氩离子植入后材料化学状态的变化。同时,借助透射电子显微镜(TEM)检查了氩离子植入后的微观结构,以揭示材料内部的结构损伤和相变。
根据XPS的结果,可以推断氩离子的植入改变了Zircaloy-4表面的氧化状态,可能形成新的化合物或改变原有氧化物的分布。而TEM的观察则揭示了氩离子导致的晶格缺陷、位错和可能的微观裂纹,这些结构变化可能影响材料的耐腐蚀性和机械性能。
此外,文章可能还讨论了这些变化对Zircaloy-4在核反应堆中长期服役的潜在影响,包括其在高温高压水环境下的耐蚀性和安全性。通过这样的模拟实验,研究者可以预测和评估Zircaloy-4在真实辐射条件下的性能退化,从而为核反应堆材料的设计和改进提供理论依据。
这篇文章是一篇工程技术领域的学术论文,通过实验手段深入研究了Zircaloy-4在模拟辐射条件下的行为,对于理解和改善核能领域关键材料的性能具有重要意义。
2020-03-02 上传
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