材料問題是制約未來先進(jìn)核能系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。應(yīng)用于未來先進(jìn)核能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料將處在強(qiáng)中子輻照環(huán)境下,這對(duì)材料的抗中子輻照性能提出了更高的要求。材料在中子輻照?qǐng)鱿虏粌H會(huì)發(fā)生離位損傷,還會(huì)因（n,p）和（n,）嬗變?cè)斐纱罅縃/He的摻雜。已有研究表明,H/He協(xié)同作用會(huì)促進(jìn)材料性能退化,從而嚴(yán)重威脅到核能裝置的安全運(yùn)行。因而,開展H/He協(xié)同作用效應(yīng)的研究對(duì)于進(jìn)一步理解材料在中子輻照?qǐng)鱿碌男袨?評(píng)估材料用于核能裝置的安全性具有重要意義。低活化鐵素體/馬氏體（RAFM）鋼在未來先進(jìn)核能系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文以中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所和金屬研究所針對(duì)未來鉛冷快堆（LFR）和加速器驅(qū)動(dòng)的次臨界堆系統(tǒng)（ADS）而合作研發(fā)的一種新型RAFM鋼—SIMP鋼為研究對(duì)象,采用H和He離子共同輻照（包括連續(xù)輻照和混合束輻照）模擬H/He協(xié)同作用環(huán)境,并與H/He離子單獨(dú)輻照形成對(duì)比,結(jié)合多種分析手段,對(duì)SIMP鋼中的H/He協(xié)同作用效應(yīng)進(jìn)行了研究:1.在室溫下,對(duì)SIMP鋼分別進(jìn)行了H和He離子連續(xù)輻照（H+He和He+H）和H₂/He離子混合束輻照,輻照后采用慢正電子... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

不同溫度段核用材料面臨的機(jī)械性能退化問題[7]

第1章引言圖1.3材料因輻照損傷影響存在的服役溫度窗和壽命示意圖[14]Figure1.3Schematicdiagramofthetemperaturewindowandtheservicelifeofnuclearma-terialsunderradiationdamage[14]實(shí)際上，核能結(jié)構(gòu)材料中H和He的來源因其所處的環(huán)境不同而有所不同[16]。例如：對(duì)于以水作為冷卻劑的反應(yīng)堆，處在水腐蝕環(huán)境中的結(jié)構(gòu)材料在一定溫度條件下與水反應(yīng)生成氫氣，導(dǎo)致材料中H的滲透[17]；對(duì)于ADS系統(tǒng)中圖1.4ADS束窗材料滿功率運(yùn)行一年的氣體(H/He)產(chǎn)額[18]Figure1.4TotalgasproductionperfullpoweryearintheADSbeamwindow[18]連接質(zhì)子加速器和散裂靶的束窗材料來說，除了處在散裂靶中子輻照環(huán)境下，還會(huì)受到入射高能質(zhì)子的輻照，這將導(dǎo)致高產(chǎn)額H和He在束窗材料內(nèi)的沉積（如圖1.4）[18]；而對(duì)于聚變堆第一壁材料和包層材料而言，不僅受到聚變反應(yīng)生成的中子的輻照，還受到H/He等離子體的轟擊和滲透[12]。表1.1分別給出了第四代裂變堆、聚變堆和ADS系統(tǒng)運(yùn)行工況下結(jié)構(gòu)材料中H和He的產(chǎn)額[14,16]。3

第1章引言圖1.3材料因輻照損傷影響存在的服役溫度窗和壽命示意圖[14]Figure1.3Schematicdiagramofthetemperaturewindowandtheservicelifeofnuclearma-terialsunderradiationdamage[14]實(shí)際上，核能結(jié)構(gòu)材料中H和He的來源因其所處的環(huán)境不同而有所不同[16]。例如：對(duì)于以水作為冷卻劑的反應(yīng)堆，處在水腐蝕環(huán)境中的結(jié)構(gòu)材料在一定溫度條件下與水反應(yīng)生成氫氣，導(dǎo)致材料中H的滲透[17]；對(duì)于ADS系統(tǒng)中圖1.4ADS束窗材料滿功率運(yùn)行一年的氣體(H/He)產(chǎn)額[18]Figure1.4TotalgasproductionperfullpoweryearintheADSbeamwindow[18]連接質(zhì)子加速器和散裂靶的束窗材料來說，除了處在散裂靶中子輻照環(huán)境下，還會(huì)受到入射高能質(zhì)子的輻照，這將導(dǎo)致高產(chǎn)額H和He在束窗材料內(nèi)的沉積（如圖1.4）[18]；而對(duì)于聚變堆第一壁材料和包層材料而言，不僅受到聚變反應(yīng)生成的中子的輻照，還受到H/He等離子體的轟擊和滲透[12]。表1.1分別給出了第四代裂變堆、聚變堆和ADS系統(tǒng)運(yùn)行工況下結(jié)構(gòu)材料中H和He的產(chǎn)額[14,16]。3

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]核用新型耐高溫、抗輻照、耐液態(tài)金屬腐蝕結(jié)構(gòu)材料——SIMP鋼的研究進(jìn)展[J]. 楊柯,嚴(yán)偉,王志光,單以銀,石全強(qiáng),史顯波,王威.  金屬學(xué)報(bào). 2016(10)
[2]慢正電子束流技術(shù)在金屬/合金微觀缺陷研究中的應(yīng)用[J]. 胡遠(yuǎn)超,曹興忠,李玉曉,張鵬,靳碩學(xué),盧二陽,于潤(rùn)升,魏龍,王寶義.  物理學(xué)報(bào). 2015(24)

博士論文
[1]鐵素體/馬氏體鋼He效應(yīng)研究[D]. 王霽.蘭州大學(xué) 2015
[2]自離子輻照鐵素體/馬氏體鋼引起的位移損傷研究[D]. 朱卉平.中國(guó)科學(xué)院研究生院（近代物理研究所） 2015



本文編號(hào)：3546557