2011年福島核事故的爆發(fā)使得核安全面臨全新的考驗。其爆發(fā)的主要原因是在喪失冷卻劑事故（LOCA）下,包裹核燃料的鋯合金包殼在高溫環(huán)境與水發(fā)生反應(yīng)生成氫氣,導(dǎo)致爆炸。包殼材料是反應(yīng)堆系統(tǒng)安全性保障最核心的部件,為了改善包殼性能,替代性鉬合金,全陶瓷包殼及包殼陶瓷涂層受到廣泛關(guān)注。陶瓷材料相對金屬具備更優(yōu)越的性能,如熔點高,硬度高,強度高等等,使得其在堆芯材料中具有廣闊的應(yīng)用前景。反應(yīng)堆堆芯具有高溫、高應(yīng)力、強化學(xué)腐蝕性和高的輻照劑量等,使得堆芯材料面臨嚴苛的生存環(huán)境。ZrC,ZrN和SiC具備優(yōu)越的核用性能,在這種嚴苛的環(huán)境具有較大生存的潛力,且由于它們中子吸收截面小,被列入為未來核能系統(tǒng)用候選材料。裂變堆和聚變堆放處大量熱的同時都會產(chǎn)生高能中子、氦粒子和其他粒子。這些高能粒子會對包殼材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響,繼而影響材料性能。本文利用高能Au離子模擬中子輻照,對微米多晶ZrN和ZrC-SiC復(fù)合材料進行高劑量輻照。ZrN和ZrC有著相似的缺陷特點,隨著深度有不一樣的變化。Au離子在固體材料的運動中會消耗能量,大量的能量經(jīng)過非彈性碰撞耗散,使得局部溫度升高,導(dǎo)致缺陷容易移動和生長,形成長... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

裂變核能系統(tǒng)的研究發(fā)展[26]

鋯基陶瓷輻照效應(yīng)與包殼陶瓷涂層改性研究量，其主要的聚變反應(yīng)如表 2.2 所示。核聚變堆相比核變產(chǎn)物需要處理，更加清潔。表 2.2 核聚變堆主要聚變反應(yīng)[25]Table 2.2 Main reaction of fusion reactor釋放的能量（MeV） 備( . ) ( . ) 17.58 D ( . ) ( . ) 18.34 D . ) ( . ) 4.04 D ( . ) ( . ) 3.27

鋯基陶瓷輻照效應(yīng)與包殼陶瓷涂層改性研究表 2.3 離子輻照金屬導(dǎo)致缺陷生成的大致時間刻度[37]Approximate time-scale for the production of defects in irradi件 結(jié)果射離子能量傳遞 產(chǎn)生初級級聯(lián)碰撞（KA 造成晶格原子移位 位移級聯(lián)量消耗、自發(fā)復(fù)合聚集 穩(wěn)定弗侖克爾對和缺遷移導(dǎo)致缺陷反應(yīng) 間隙和空位復(fù)合、聚

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：2964670