This article provides the findings of an experimental study into steels utilized in the nuclear industry, which employed the positron annihilation spectroscopy method (APAD). The processing and comparison of the experimental data with literary data helped identify vacancy defects, including those caused by neutron irradiation, and determine their dimensions. Введение. Работа посвящена исследованию корпусных сталей, используемых в действующих реакторах ВВЭР-440 [1, 2]. В процессе эксплуатации реакторов этого типа происходит охрупчивание конструкционных материалов. Считается, что основной причиной охрупчивания корпусных реакторных сталей является образование нанокластеров, содержащих преимущественно медь и фосфор [3, 4]. В настоящее время определены режимы отжига для продления срока службы корпусов этих типов реакторов и проведен отжиг корпусов. Дальнейшая эксплуатация отожженных корпусов реакторов, определение возможностей повторного отжига корпусов требуют проведения дополнительных исследований состояния материала в отожженном и повторно облученном состояниях. Для обоснования разрабатываемых прогнозных моделей необходима экспериментальная информация об эволюции тонкой структуры радиационно-индуцированных состояний. В рамках международной программы PRIMAVERA проведены комплексные исследования материала корпусов реакторов ВВЭР-440 с использованием различных физических методик [5-9]. Данная работа посвящена исследованию образцов этих сталей одним из методов позитронной аннигиляционной спектроскопии. Методы позитронной аннигиляционной спектроскопии (ПАС) являются одними из эффективных неразрушающих методов исследования нанообъектов (вакансий, вакансионных кластеров), свободных объемов пор, полостей, пустот, их концентраций и химического состава в месте аннигиляции позитронов. В последние годы комбинация этих методов широко и успешно используется для исследования радиационных дефектов в материалах атомной техники [10-16]. Целью настоящей работы являлось исследование электронных и дефектных свойств реакторных сталей путем измерения углового распределения аннигиляционных фотонов
There were conducted the experimental studies of steels used in the nuclear industry by the method of positron annihilation spectroscopy (method ADAP). The processing of experimental results and its comparison with the published data allowed to reveal the vacancy defects, including caused by neutron irradiation, and to determine its size.Keywords: spectroscopy, nuclear technology, positrons, the method of ADAP. ВведениеРабота посвящена исследованию корпусных сталей, используемых в действующих реакторах ВВЭР-440 [1, 2]. В процессе эксплуатации реакторов этого типа происходит охрупчивание конструкционных материалов. Считается, что основной причиной охрупчивания корпусных реакторных сталей является образование нанокластеров, содержащих преимущественно медь и фосфор [3, 4]. В настоящее время определены режимы отжига для продления срока службы корпусов этих типов реакторов и проведен отжиг корпусов. Дальнейшая эксплуатация отожженных корпусов реакторов, определение возможностей повторного отжига корпусов требуют проведения дополнительных исследований состояния материала в отожженном и повторно облученном состояниях. Для обоснования разрабатываемых прогнозных моделей необходима экспериментальная информация об эволюции тонкой структуры радиационно-индуцированных состояний. В рамках международной программы PRIMAVERA проведены комплексные исследования материала корпусов реакторов ВВЭР-440 с использованием различных физических методик [5][6][7][8][9].Данная работа посвящена исследованию образцов этих сталей одним из методов позитронной аннигиляционной спектроскопии. Методы позитронной аннигиляционной спектроскопии (ПАС) являются одними из эффективных неразрушающих методов
Abstract. Experimental research of steels, used in nuclear industry is conducted by the method of positron annihilation spectroscopy (Method of Temporal Distribution of Annihilation Photons). The experimental data process and their comparison with literary data enabled to detect vacancy defects, including the ones, induced by neutron irradiation and determine their sizes.Keywords: positron annihilation spectroscopy; Method of Temporal Distribution of Annihilation Photons; nuclear technologies.Введение. В рамках международной программы Primavera в 2007 году начаты работы по исследованию корпусных сталей используемых в действующих реакторах ВВЭР-440. В процессе эксплуатации реакторов этого типа происходит охрупчивание конструкционных материалов. Обычно считают, что причиной распухания является накопление точечных дефектов (в первую очередь вакансий и их кластеров), а также выделение пресипитатов, образующихся под воздействием облучения нейтронами и содержащих преимущественно медь и фосфор. В настоящее время определены режимы отжига для продления срока службы корпусов этих типов реакторов и проведен отжиг корпусов. Дальнейшая эксплуатация отожженных корпусов реакторов, определение возможностей повторного отжига корпусов требуют проведения дополнительных исследований состояния материала в отожженном и повторно облученном состояниях. Для обоснования разрабатываемых прогнозных моделей необходима экспериментальная информация об эволюции тонкой структуры этих состояний. В рамках программы Primavera проведены комплексные исследования различных состояний материала корпусов ВВЭР-440, облученных до флюенсов порядка 6·10 19 н/см 2 . Исследовались образцы сталей находящихся в облученном, отожженном и вторично облученном состояниях [1][2][3].Объектами исследования являлись образцы сварных соединений с различным содержанием фосфора и с различной степенью облучения. Цель работы состоит в выяснении влияния нейтронного облучения и последующего отжига на свойства конструкционных материалов, используемых в реакторах ВВЭР. Образцы исследуемых сталей облучались в 2002-2003 годах на реакторе Ровенской АЭС. Химический состав и состояние предназначенных для исследования образцов сталей представлен в таблицах №1 и №2.Данная работа посвящена исследованию указанных образцов сталей одним из методов позитронной аннигиляционной спектроскопии -методом основанным на измерении временного распределения аннигиляционных фотонов ВРАФ.Метод позитронной спектроскопии является сравнительно новыми методом изучения строения вещества. Метод основан на имплантации в исследуемый образец позитронов, образующихся в результате бета+ распада источника (как правило, ядер изотопов Na-22, Cu-64, Co-58, Ti-44), и последующей регистрации характеристик аннигиляционного гамма-излучения. В позитронной спектроскопии позитрон выполняет функции зонда,
The article presents the data of the study of vessel steel, used in acting pressurized-water reactors-440. The studied steel patterns had vacancy deffects, also caused by neutron irradiation. The sizes of the defects were detected. The article proves that the method of positron annihilation spectroscopy is one of the most efficient methods in detecting the size of nanoobjects (vacancies, vacancies cluster), independent volume of reed marks, cavities, hollows, their concentrations and chemical compositions at the site of positron annihilation in defect materials.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.