Облучение проводили

быстро увеличиваются, достигая максимальной величины при интегральном потоке нейтронов меньше 2-Ю20 нейтрон/см2. Затем они медленно уменьшаются с увеличением потока и достигают постоянной величины, которая в 2—3 раза больше соответствующей величины для необлученного графита. Облучение нейтронами делает зависимость деформации от напряжения более линейной, а потери на гистерезис уменьшаются

Цирконий и его сплавы облучали в разнообразных условиях (см. табл. 5.6) интегральными потоками от 3-Ю18 до 4-Ю20 нейтрон I CMZ . Основную часть опытов проводили при комнатной температуре или температуре, несколько меньшей 100° С. В некоторых случаях изучение проводили при 380° С. Изучали как отожженные, так и прокатанные до различной степени деформации материалы. Большинство измерений произведено при комнатной температуре, относительно небольшое количество измерений — при повышенных температурах, причем максимальной была температура 380° С. Из таблицы следует, что облучение нейтронами приводит к ожидаемому увеличению предела прочности, предела текучести и твердости материалов. Пластичность при этом уменьшается. Можно также заметить, что свойства предварительно наклепанных материалов не имеют таких больших изменений, как свойства материалов, облучавшихся в отожженном состоянии.

Фридман и др. [32] указывают, что понятие о постоянной нарушений К, определенной в разделе «Транзисторы», применимо и к диодам. Предположив, что облучение нейтронами создает только изолированные дефекты и что влиянием отжига можно пренебречь, получим зависимость

зучесть может уменьшиться благодаря препятствиям, к-рые оказывают ей внедренные атомы; но при облучении, с др. стороны, увеличивается общее количество вакансий и, как следствие, коэфф. диффузии, что при определ. условиях может привести к усилению ползучести. Под влиянием облучения понижается сопротивление отрыву; при значительном понижении последнего может наступить преждевременное разрушение при длительных нагрузках. Экспериментально установлено, что облучение монокристалла цинка а-частицами уменьшает скорость ползучести, а облучение нейтронами увеличивает ее. Ползучесть алюминия при 50° не изменяется под влиянием нейтронного облучения потоком 1,3-1012 н/см2. Пределы прочности деформированных жаропрочных сплавов — Инконель, Инконель X, Хастелой С — увеличиваются на 40—45% под влиянием облучения нейтронным потоком (4—5) 1019 н/смг при сравнительно небольшом снижении удлинения.

Облучение нейтронами природного и искусственных графитов вызывает заметное изменение сигнала электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Его интенсивность прямо пропорциональна, по крайней мере до 1019 нейтр./см2, флюенсу 1204]. Большая часть возникших парамагнитных центров локализована на дефектах решетки [204] и может служить мерой повреждения материала.

Прочность. Облучение нейтронами приводит к значительному при низкой температуре росту прочностных характеристик графита [200]. По мере накопления повреждений радиационное упрочнение стабилизируется, что объясняется равновесием

1. Облучение нейтронами в ядерном реакторе исходных элементов или изделий до получения нужного радиоактивного изотопа.

Активация режущей пластинки для исследования по объемному методу предусматривает отправку пластинки на облучение нейтронами, которую надо продержать определенное время в ядерном реакторе и привезти в контейнере обратно. В наиболее благоприятных условиях, например, при проведении экспериментов в Москве, на это нужно не менее -трех суток. По данному методу активация электролизом может быть проведена за 20—30 мин.

1. Облучение нейтронами исследуемой детали в атомном реакторе.

Элемент Изотоп Сечеттпе активации Облучение нейтронами Спектральный анализ в искре Облучение 1 кюри

Элемент Изотоп Сечение активации Облучение нейтронами Спектральный анализ в иснре Облучение 1 кюри

8 Облучение проводили на ускорителе Ван де Граафа электронами о энергией 3 Мэв в атмосфере азота при температурах 67—79° С.

Влияние излучения на сильно деформированный цирконий изучали Мэйкин и Минтер [53]. Облучение проводили при 100° С примерно до интегрального потока 5-Ю19 нейтрон/см2. Опыты, проделанные при комнатной и повышенной температурах, показали незначительное увеличение предела прочности и предела текучести и очень небольшое изменение пластичности после облучения.

Влияние радиационного упрочнения изучали Мэйкин и Минтер [54] на чистой никелевой проволоке. Облучение проводили при 100° С интегральными потоками в пределах 9,5-1017—1-Ю20 нейтронIсм2. После-радиационное исследование состояло из механических испытаний с оценкой изменения предела прочности, предела текучести и пластичности (относительного удлинения). Эти опыты явились попыткой разделить и оценить влияние искажения решетки и блокирования дислокаций вследствие облучения на упрочнение. Они обнаружили, что упрочнение решетки чистого никеля зависело от величины полного интегрального нейтронного потока следующим образом:

довано поведение в реакторе высокочастотного генератора колебаний, усилителя и элемента двустабильной схемы. Облучение проводили в бассейновом реакторе Пенсильванского университета при потоках быстрых нейтронов порядка 1011 нейтрон /(см2 -сек). Было замечено, что частота генератора колебаний на 200 Мгц возросла на 0,15; 0,9 и 1,9% при интегральных потоках быстрых нейтронов 1014, 101S и 2,8-1015 нейтрон/см2 соответственно. При тех же потоках выходная мощность генератора уменьшилась соответственно на 1,1 и 27,2 и 97%. Колебания совсем прекращались при интегральном потоке, немного меньшем 3-Ю15 нейтрон/см2, что объясняется главным образом ухудшением характеристик обратного тока коллекторного перехода транзисторов.

Были предприняты исследования для получения данных о комплексном влиянии ядерного излучения и температуры окружающей среды на кремниевые диоды, предназначенные для использования в схемах регулирующих усилителей [49, 57]. При этом главный интерес представляло поведение характеристик обратного тока и во вторую очередь — поведение прямых характеристик. Облучение проводили в реакторе GRT при температуре 300° С, причем измерения прямых и обратных характеристик производили во время облучения. Было испытано около 200 диодов следующих типов: 1N212, 1N617, 1N210, 1N483B, 1N660, 1N538, 1N645, 1N441B, 1N485B.

Много опытов было проведено с целью оценки работоспособности солнечных элементов, облученных электронами или протонами высоких энергий или и теми и другими вместе, как это имеет место в радиационных поясах Ван Аллена. В этих исследованиях подняты интересные вопросы, касающиеся природы радиационных нарушений и их влияния на работу солнечных элементов. Излучение в области поясов Ван Аллена может представлять реальную угрозу для полупроводниковых приборов в случае их работы в этой части космического пространства. Поэтому в некоторых лабораториях были проведены исследования влияния излучения на полупроводниковые приборы, в большинстве случаев ю'2г на кремниевые солнечные элементы. Чтобы оценить опасность повреждений и наметить пути их предотвращения, облучение проводили в условиях разной интенсивности и энергии протонов и электронов. Большинство испытаний солнечных элементов проведено в приблизительно одинаковых условиях, что дает возможность сравнить полученные результаты.

Облучение проводили в реакторе с воздушным охлаждением фирмы «Дже-

тайного графита. Методика была основана на сравнении «свободного» роста образцов графита ГМЗ и роста образцов того же графита, подвергнутого растягивающей нагрузке. Облучение проводили в канале бериллиевого блока реактора МР флюенсом 2,4 -1020 нейтр./см2. Образцы с резьбовой головкой лри облучении испытывали растягивающие напряжения уже в начале эксперимента, и разрушение их происходило при флю-енсе (0,4ч-1,2)-1020 нейтр./см2.

Оценка влияния отечественного сырья на поведение графита при облучении произведена на отформованных по технологии графита марки ГМЗ материалах. Наполнителем служила применяемые в электродном производстве нефтяные коксы: пиролизный, пирогенный, пековый, КНПС, а также сажа, термоантрацит, природный графит. Связующим во всех случаях являлся каменноугольный пек. Облучение проводили при температуре 140° С в герметизированных ампулах. Использовали образцы диаметром и высотой 10 мм. Испытания показали,

В работе [24а] исследовали вспучивание и эрозию молибдена и его сплавов (ЦМ-10* и МР-47**) при облучении ионами гелия с энергией 20 кэВ. Нелегированный молибден исследовали в виде монокристаллических образцов, в которых кристаллографическое направление <111> составляло 6° по отношению к нормали к облучаемой поверхности. Образцы сплавов молибдена приготовляли из прокатанной фольги толщиной 0,1 мм. Перед облучением все образцы полировали механически, а затем электролитически. Облучение проводили на установке с разделением ионов по массам и энергиям при условиях, описанных в работе [94а].

В качестве топливных образцов использовали дисперсию UO2 в алюминиевой матрице с обогащением 235U до 90 и 0,72%. Таблетки диаметром 5-10~3м и толщиной 0,5-10~3м запрессовывали в алюминиевую подложку толщиной 2-10~3м. Обратную образцу сторону подложки в экспериментах охлаждали теплоносителем первого контура реактора — это обеспечивало температуру образца не выше 60° С. Облучение проводили в вертикальном канале реактора ИВВ-2М с плотностью нейтронного потока 1,1 • Ю17—1,2-10"* нейтр./(м2-с).

На рис. 1 показана Х-зависимость, полученная при облучении в нейтронном потоке плотностью (1,14-1,2) • 1017 нейтр./(м2-с) топливного образца с 90%-ным обогащением [плотность деления /7 = (1,4-Ь 1,5)-1020 дел/(м3-с)]. Облучение проводили в среде азота при давлении 0,085 МПа. На рис. 2 показана Х-зависи-мость, полученная для этого образца при тех же условиях в атмосфере гелия. Характерным является уменьшение выхода короткоживущих ГПД (К> 10^4 с"1). Это свидетельствует о том, что их выход зависит от тормозной способности среды и может быть обусловлен прямой отдачей.