No abstract

No abstract

During the exploitation of nuclear reactors, various U-Al based ternary intermetallides are formed in the fuel-cladding interaction layer. Structure and physical properties of these intermetallides determine the radiation resistance of cladding and, ultimately, the reliability and lifetime of the nuclear reactor. In current research, U(Al, Si)3 composition was studied as a potential constituent of an interaction layer. Phase content of the alloy of an interest was ordered U(Al, Si)3, structure of which was reported earlier, and pure Al (constituting less than 20 vol % of the alloy). This alloy was investigated prior and after the irradiation performed by Ar ions at 30 keV. The irradiation was performed on the transmission electron microscopy (TEM, JEOL, Japan) samples, characterized before and after the irradiation process. Irradiation induced disorder accompanied by stress relief. Furthermore, it was found that there is a dose threshold for disordering of the crystalline matter in the irradiated region. Irradiation at doses equal or higher than this threshold resulted in almost solely disordered phase. Using the program “Stopping and Range of Ions in Matter” (SRIM), the parameters of penetration of Ar ions into the irradiated samples were estimated. Based on these estimations, the dose threshold for ion-induced disordering of the studied material was assessed.

Radiation-induced formation of defects in binary crystals with significantly different atomic masses has been studied. The classical molecular dynamics method is used for a modified model that is an alternative for that with pair collisions. A computer program realizing the Verlet algorithm in the framework of the molecular dynamics approach is developed. The results obtained testify to the existence of a certain interval of incident particle energies, at which the so-called "heavy" clusters, i.e. clusters composed of heavier atoms, can be formed.

Новий підхід у використанні молекулярної динаміки для дослідження радіаційних процесівПівденноукраїнський національний педагогічний університет ім. К.Д. Ушинського, вул. Старопортофранківська 26, 65020 Одеса, Україна; e-mail: mykytenkon@gmail.com Пропонується модифікація метода класичної молекулярної механіки, яка дозволяє досліджувати внесок різних інтервалів енергії в стаціонарному енергетичному спектрі інцидентних частинок в остаточний радіаційний ефект. Введена «функція удару», яка моделює передачу відповідного імпульса атому кристала. Ця функція пов'язана з випадковою функцією, яка визначає частоту ударів та величину імпульсів. Запропонований підхід проілюстрований на прикладі іонного опрмінювання триатомного кристалу. Показано, що у разі великої різниці між атомними масами у певному інтервалі енергії виникають так звані «важкі» атомні кластери.Ключові слова: молекулярна динаміка, дефекти у багатоатомних кристалах.Стаття поступила до редакції 27.05.2014; прийнята до друку 15.06.2015.