Моделювання процесів руйнування матеріалів, що містять у собі радіоактивне паливо

Abstract

Використовуючи концепцію коміркового автомату, досліджено процеси руйнування твердих матеріалів, що містять у собі радіоактивне паливо. На основі наявних знань про такі процеси розроблено двомірну мезоскопічну модель, яка дозволила ефективно відобразити руйнування поверхні матеріалу та якісно відтворити гістограми розпилених частинок, що були раніше отримані з експерименту. Отримано ряд характеристик для опису шорсткості поверхні матеріалу та динаміки деградації поверхні. Показано, що при збільшенні концентрації радіонуклідів в об’ємі, середні розміри розпилених частинок зменшуються, а рівень шорсткості матеріалу знижується. Remove selected

Используя концепцию ячеечного автомата, исследованы процессы разрушения твердых материалов, содержащих радиоактивное топливо. На основании имеющихся данных об этих процессах разработана двухмерная мезоскопическая модель, которая сделала возможным эффективно отобразить разрушение поверхности материала и качественно воспроизвести гистограммы распыленных частиц, полученные ранее экспериментально. Получен ряд характеристик для описания шероховатости поверхности материала и динамики деградации поверхности. Показано, что при увеличении концентрации радионуклидов в объеме материала средние размеры распыленных частиц уменьшаются, а уровень шероховатости поверхности материала понижается.

Using the conception of cellular automata the damage processes of solid materials containing irradiated fuel are studied. On the base of available knowledge about the processes considered a twodimensional mesoscale model is developed to describe efficiently the damages of the material surface and to reproduce qualitatively the histograms of sputtered particles obtained from the experiment. A series of characteristics for surface roughness and a surface degradation dynamics of the damaged material are obtained. It is observed that an increase of the radionuclides concentration leads to decreasing of the mean value of the sputtered particles sizes and the surface roughness is getting lower as well.