研究加速核燃料包壳管材料测试

发布日期:2019-06-05   浏览次数:

  研究人员对多种样品进行了测试,包罗从高纯度单晶铜到现役核反映堆正正在利用的包壳管材料。哈德认为,他们的团队能够正在短时间内切确地寻找到适合的材料,正在他们研究的根本上,其他尝试室能够缩短材料测试时间。他们还但愿这些微不雅的试验成果有帮于现实使用。然而,由于试验设备比力新,仍需不竭测试。

  现有的材料评估方式需耗时十几年以至几十年。桑迪亚国度尝试室的离子束尝试室曾经运做了一年摆布,正正在做原子辐照试验,能够节流出多年的测试时间。离子束尝试室正利用各类耐火材料来模仿各品种型的损害,从而预测先辈核反映堆燃料包壳管的利用寿命。

  运转中的核反映堆会惹起包壳管所用合金材料发生微不雅布局上的渐进性变化。这些变化可能会损害材料的完整性。所以要弄清合金的侵蚀机理,辨别哪些要素能显著降低侵蚀速度,弄清所选合金的各个化学和冶金变量对氧化膜的影响,这些都是新合金成分和工艺线设想的根本。

  研究人员对多种样品进行了测试,包罗从高纯度单晶铜到现役核反映堆正正在利用的包壳管材料。哈德认为,他们的团队能够正在短时间内切确地寻找到适合的材料,正在他们研究的根本上,其他尝试室能够缩短材料测试时间。他们还但愿这些微不雅的试验成果有帮于现实使用。然而,由于试验设备比力新,仍需不竭测试。

  更好地领会包壳材料的机能能够改善反映堆的效率。正在尝试室中,哈特和他的团队正正在检测极端下材料正在纳米级上发生的变化。研究小组开辟了一种模仿实正在的材料机能测尝尝验。研究人员模仿高温、常压、离子辐射等环境,来领会测试材料所受的根基损害。

  更好地领会包壳材料的机能能够改善反映堆的效率。正在尝试室中,哈特和他的团队正正在检测极端下材料正在纳米级上发生的变化。研究小组开辟了一种模仿实正在的材料机能测尝尝验。研究人员模仿高温、常压、离子辐射等环境,来领会测试材料所受的根基损害。

  因为担负着防止核泄露的主要使命,核燃料的包覆材料——包壳管被视为核平安的首道防地。由于包壳管要面对高温、高压、强烈的中子辐照、硼水侵蚀等多沉严峻,所以,核燃料的包壳管材料必需合适极其严酷的要求。若是外壳变得很脆,核燃料棒有可能会迸裂,进而会将放射性材料泄露到反映堆外围的中。

  材料科学家哈立德·哈特是这项研究的次要担任人。哈特举例说:“以我们常见的铁锈为例,铁锈最后发生的时候,必定和微不雅布局的变化相关。若是我们能正在纳米层级上领会铁锈发生的缘由,我们就能够诱因的发生,从而不让铁再生锈。”

  因为担负着防止核泄露的主要使命,核燃料的包覆材料——包壳管被视为核平安的首道防地。由于包壳管要面对高温、高压、强烈的中子辐照、硼水侵蚀等多沉严峻,所以,核燃料的包壳管材料必需合适极其严酷的要求。若是外壳变得很脆,核燃料棒有可能会迸裂,进而会将放射性材料泄露到反映堆外围的中。

  离子束尝试室能够让研究者们正在纳米级上做现场离子辐射试验并敏捷得出成果。正在静电加快器、透射电子显微镜等高科技试验设备的辅帮下,研究者们正正在试图控制正在辐射下合金的微不雅布局变化。

  运转中的核反映堆会惹起包壳管所用合金材料发生微不雅布局上的渐进性变化。这些变化可能会损害材料的完整性。所以要弄清合金的侵蚀机理,辨别哪些要素能显著降低侵蚀速度,弄清所选合金的各个化学和冶金变量对氧化膜的影响,这些都是新合金成分和工艺线设想的根本。

  材料科学家哈立德·哈特是这项研究的次要担任人。哈特举例说:“以我们常见的铁锈为例,铁锈最后发生的时候,必定和微不雅布局的变化相关。若是我们能正在纳米层级上领会铁锈发生的缘由,我们就能够诱因的发生,从而不让铁再生锈。”

  离子束尝试室能够让研究者们正在纳米级上做现场离子辐射试验并敏捷得出成果。正在静电加快器、透射电子显微镜等高科技试验设备的辅帮下,研究者们正正在试图控制正在辐射下合金的微不雅布局变化。

  本报讯近日,美国桑迪亚国度尝试室正正在操纵其离子束尝试室来研究若何敏捷评估合金材料的机能,而这些合金材料很可能被用正在扶植下一代核反映堆或者耽误现有核反映堆的寿命上。

  哈特说:“通过纳米级的离子辐射试验,我们正正在寻找制制合用于下一代核反映堆的合金新材料,还能够更好地领会现有的反映堆机能,我们曾经能够快速检测材料的力学机能,筛选材料,看看哪些是最适合的材料。”

  现有的材料评估方式需耗时十几年以至几十年。桑迪亚国度尝试室的离子束尝试室曾经运做了一年摆布,正正在做原子辐照试验,能够节流出多年的测试时间。离子束尝试室正利用各类耐火材料来模仿各品种型的损害,从而预测先辈核反映堆燃料包壳管的利用寿命。

  哈特说:“通过纳米级的离子辐射试验,我们正正在寻找制制合用于下一代核反映堆的合金新材料,还能够更好地领会现有的反映堆机能,我们曾经能够快速检测材料的力学机能,筛选材料,看看哪些是最适合的材料。”

  本报讯近日,美国桑迪亚国度尝试室正正在操纵其离子束尝试室来研究若何敏捷评估合金材料的机能,而这些合金材料很可能被用正在扶植下一代核反映堆或者耽误现有核反映堆的寿命上。


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