Using of charge particle accelerators for investigation of physical mechanisms radiation resistance of fission and fusion structural materials

Abstract

Radiation resistance of fission and fusion structural materials is determined by such physical phenomena as radiation swelling and creep, radiation hardening, helium and hydrogen embrittlement. All these physical phenomena depend on microstructure changes in irradiated structural materials. The key problem for prolongation of life time of fission atomic reactors and for fusion reactors is to obtain some experimental data about the microstructure changes in structural materials changes at different temperatures at high doses of neutron irradiation and at high level produce displaced atoms. The experimental tests of structural materials in atomic reactors are very expensive and they take long time. The irradiation of these materials by charge fast particle beams on accelerates allow to get such experimental data for physical mechanisms of radiation resistance of them more easy during short time without high radioactivity level on irradiated samples. The some results concerning the investigation of effect of charged particle irradiation on materials are presented here.

Радіаційна стійкість ядерних та термоядерних конструкційних матеріалів визначається такими фізичними явищами, як радіаційне розпухання та повзучість, радіаційне зміцнення, окрихчення гелієм та воднем. Усі ці фізичні явища залежать від мікроструктурних змін в опромінених конструкційних матеріалах. Ключова проблема для подовження ресурсу ядерних та термоядерних реакторів полягає в отриманні експериментальних даних щодо мікроструктурних змін в конструкційних матеріалах при різних температурах і високих дозах опромінення нейтронами і високих рівнях утворення зміщених атомів. Експериментальні іспити конструкційних матеріалів в атомних реакторах є дуже дорогими і займають багато часу. Опромінення цих матеріалів пучками заряджених часток на прискорювачах дозволяє отримати експериментальні дані щодо фізичних механізмах їх радіаційної стійкості значно легше протягом коротких відрізків часу без високих рівнів радіоактивності опромінених зразків. Наведені деякі результати дослідження впливу опромінення зарядженими частками на матеріали.

Радиационная стойкость ядерных и термоядерных конструкционных материалов определяется такими физическими явлениями как радиационное распухание и ползучесть, радиационное упрочнение, гелиевое и водородное охрупчивание. Все эти физические явления зависят от микроструктурных изменений в облученных конструкционных материалах. Ключевая проблема для продления ресурса ядерных реакторов деления и термоядерных реакторов заключается в получении экспериментальных данных относительно микроструктурных изменений в конструкционных материалах при различных температурах и высоких дозах облучения нейтронами и высоких уровнях образования смещенных атомов. Экспериментальные испытания конструкционных материалов в атомных реакторах являются очень дорогостоящими и занимают много времени. Облучение этих материалов пучками заряженных частиц на ускорителях позволяет получить экспериментальные данные о физических механизмах их радиационной стойкости значительно легче в течение коротких периодов времени без высокого уровня радиоактивности облученных образцов. Приводятся некоторые результаты исследования влияния облучения заряженными частицами на материалы.