Просторовий розподіл та місце локалізації в гратці радіаційних дефектів та домішок інертних газів - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук Просторовий розподіл та місце локалізації в гратці радіаційних дефектів та домішок інертних газівВідомо, що при дії потоку нейтронів на кристалічну структуру матеріалів відбувається розупорядкування цієї структури і накопичення в матеріалі в результаті ядерних реакцій, що відбуваються, металевих і газоподібних продуктів поділу, зокрема, інертних газів і водню. Враховуючи, що нікель широко використовується як модельний матеріал для вивчення неіржавіючої сталі, система "Ni - атом інертного газу" в першому наближенні може служити представницьким обєктом досліджень при розвязанні вказаної задачі. Результати, які складають основу дисертації, отримані в ННЦ ХФТІ в рамках виконання планових бюджетних науково-дослідних робіт: - "Програма робіт з Атомної науки і техніки Національного наукового центру "Харківський фізико-технічний інститут" на 1993-2000 рр.", затверджена протоколом ДКНТ і Міністерства статистики № 90/132 від 7.06.1994 і розпорядженням Кабінету Міністрів 08.05-КМ/03-93 від 19.12.1996 (шифр теми: 13/19). Метою дисертаційної роботи було встановлення закономірностей дефектоутворення, просторово-концентраційних розподілів і місцеположення в елементарній комірці кристала радіаційних дефектів і імплантованої домішки. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання: Дослідити методом РЗРКІ радіаційну пошкоджуваність|, закономірності накопичення дефектів, що створюються в нікелі - модельному матеріалі для вивчення неіржавіючих сталей - при опроміненні іонами Ar , Kr , Xe в широкому інтервалі доз і енергій частинок.У вступі дана загальна характеристика роботи, обґрунтована актуальність вибраної теми, сформульована мета і основні завдання досліджень, дана характеристика наукової новизни, практичного значення отриманих результатів і особистого внеску здобувача. Показані переваги застосування ядерно-фізичних| методик при дослідженні радіаційних дефектів, що створюються в матеріалі при опроміненні.Опромінення і дослідження зразків методами зворотного резерфордівського| розсіяння канальованих| іонів і ядерних реакцій проводили на вимірювальному комплексі ЕСП - 2, що дозволяє прискорювати газові іони від водню до ксенону в інтервалі енергій 200…1600 КЕВ|. Профілі розподілу дейтерію по глибині були отримані за виходом продуктів ядерної реакції D(3He,p)4He, з використанням аналізуючого пучка іонів 3He (Е = 0,7...1 Мев). У третьому розділі наведені результати детального дослідження методом РЗРКІ радіаційної пошкоджуваності, що утворюється в Ni при опроміненні іонами Ar , Kr , Xe в широкому інтервалі доз та енергій частинок, які відповідають високоенергетичній частині спектрів первинно зміщених атомів (ПЗА) термоядерних реакторів і сучасних енергетичних установок. В широкому інтервалі доз опромінення пошкоджуваність зростає лінійно з дозою для кожного іона з фіксованою енергією (рис.2). Узагальнення результатів по зміненню фракції деканалювання при відпалі монокристалів нікелю, опромінених іонами аргону, криптону та ксенону, показало, що швидкість зниження деканалювання (відпал ушкоджуваності) менша для іонів з більшим енерговиділенням.Дисертація присвячена вирішенню наукової задачі встановлення закономірностей дефектоутворення, просторово-концентраційних розподілів і місцеположення в елементарній комірці кристала радіаційних дефектів і імплантованої домішки. Комплексне вивчення за допомогою діагностичних методик Резерфордівського зворотного розсіяння канальованих| іонів, ядерних реакцій, термоактивованої| десорбції (ТД) радіаційної пошкоджуваності|, закономірностей накопичення дефектів, просторово-концентраційного розподілу радіаційних дефектів і домішок, місця локалізації в гратці імплантованих атомів, а також дослідження зміни мікроструктури опромінених зразків монокристалів нікелю і неіржавіючої сталі Х18Н10Т дозволяє зробити такі основні висновки: 1. Експериментально встановлено лінійне зростання радіаційної пошкоджуваності, що створюється в Ni при опроміненні іонами Ar , Kr , Xe , в широкому інтервалі доз (1·1015...1,3·1017 см-2) і енергій частинок (0,3…1 МЕВ). Визначена високотемпературна межа відпалу зміщених атомів нікелю, їх комплексів і протяжних дефектів, що складає 700…900 К і 1200 К, відповідно. Виявлено ефект відпалу дефектів при опромінюванні частинками з енергією ~ 2 МЕВ і щільністю потоку ~ 1013 част./(см2·с), еквівалентний нагріву зразка до температури близько 400 °С.

1. Основний зміст роботи