編號(hào)：NMJS07255
篇名：離子輻照和氧化對(duì)IG-110核級(jí)石墨中的點(diǎn)缺陷的影響
作者：李明陽 張雷敏 呂沙沙 李正操
關(guān)鍵詞： 球床模塊式高溫氣冷堆 核級(jí)石墨 離子輻照 氧化 點(diǎn)缺陷
機(jī)構(gòu)： 清華大學(xué)工程物理系 中核北方核燃料元件有限公司 北京師范大學(xué)核科學(xué)與工程學(xué)院 清華大學(xué)材料學(xué)院
摘要： 核級(jí)石墨是球床模塊式高溫氣冷堆(HTR-PM)中的一種關(guān)鍵材料,在堆內(nèi)用作燃料元件基體材料、結(jié)構(gòu)材料和中子反射層材料.研究核級(jí)石墨輻照和氧化行為下的缺陷演化對(duì)反應(yīng)堆安全具有重要意義.本文對(duì)IG-110石墨樣品進(jìn)行了一系列包含不同順序和不同條件的離子輻照和氧化的實(shí)驗(yàn),分為僅輻照、僅氧化、輻照后氧化、氧化后輻照,通過觀察其結(jié)構(gòu)、形貌、石墨化程度和點(diǎn)缺陷的演化,研究離子輻照和氧化對(duì)IG-110核級(jí)石墨中點(diǎn)缺陷的影響.拉曼光譜表明,隨輻照劑量的增大,拉曼峰強(qiáng)比ID/IG先增大后減小,說明離子輻照使石墨中產(chǎn)生了點(diǎn)缺陷,且點(diǎn)缺陷在輻照劑量增大時(shí)進(jìn)一步發(fā)生演化;氧化后石墨化程度增大,說明高溫下的退火效應(yīng)使點(diǎn)缺陷發(fā)生復(fù)合,因此氧化之后點(diǎn)缺陷數(shù)量減少.氧化后輻照樣品的點(diǎn)缺陷含量低于僅輻照樣品,輻照后氧化樣品的點(diǎn)缺陷含量高于僅氧化樣品.正電子湮滅多普勒展寬揭示了離子輻照后石墨中僅有點(diǎn)缺陷,而氧化使點(diǎn)缺陷部分回復(fù).離子輻照和氧化對(duì)石墨中點(diǎn)缺陷的演化產(chǎn)生相反的影響,即離子輻照使平均S參數(shù)增大,平均W參數(shù)減小,而氧化使平均S參數(shù)減小,平均W參數(shù)增大.對(duì)于輻照后氧化的樣品,850℃高溫的退火效應(yīng)不足以使點(diǎn)缺陷完全回復(fù).
