Радиационного изменения

Нерезкость рассеяния возникает за счет рассеяния первичного излучения в материале объекта или в детекторе радиационного излучения.

источники ТОКА - устройства, преобразующие разл. виды энергии в электрическую. По виду преобразуемой энергии И.т. могут быть разделены на химические и физические. Химическими И.т. наз. устройства, к-рые вырабатывают электрич. энергию в результате окислительно-вос-становит. реакции; состоят из одного или неск. гальванических элементов. Хим. И.т. делятся на первичные (первичные элементы и батареи из них), вторичные (электрические аккумуляторы и аккумуляторные батареи) и топливные элементы. Физическими И.т. наз. устройства, преобразующие механич., тепловую, электромагн., световую, а также энергию радиационного излучения и ядерного распада в электрическую. К физ. И.т. относятся турбо- и гидрогенераторы, термоэлектрич. генераторы, термоэмиссионные преобразователи, маг-нитогидродинамич. генераторы, солнечные и ядерные батареи. ИСТРЕБИТЕЛЬ - боевой самолёт, предназнач. для уничтожения пилотируемых и беспилотных ЛА в воздухе, а также для поражения наземных (надводных) целей и ведения возд. разведки. И. подразделяются на фронтовые (собственно И.), И.-пере-

виду преобразуемой энергии И. т. могут быть разделены на химические и физические. X и-мическими И. т. наз. устройства, к-рые вырабатывают электрич. энергию за счёт окисли-тельно-восстановит. процесса между активными веществами, входящими в их состав. К хим. И. т. относятся: первичные (гальванические элементы и батареи из них), предназнач. для однократного использования, и вторичные (аккумуляторы и аккумуляторные батареи), предназнач. для многократного использования путём заряда. Физическими И. т. наз. устройства, преобразующие механич., тепловую, электромагнитную, радиационного излучения, ядерного распада энергию в электрическую. К физ. И. т. относятся турбогенераторы и гидрогенераторы, термогевераторы, термоэмиссионные, магнитогидродинамич. и электрогидродинамич. генераторы, фотобатареи, атомные и изотопные батареи.

роля, различающихся геометрическими и физико-химическими характеристиками, привело к тому, что, энергетический диапазон ПРВТ по сравнению с медицинским применением существенно расширился. Задачи, которые стоят перед ПРВТ, с одной стороны — контроль микрообъекюв, с другой — контроль крупных строительных конструкций, требуют энергетического диапазона от единиц кэВ до 16 МэВ и выше. В зависимости от характеристик контролируемого объекта (химического состава, геометрических размеров) меняется не только энергетический диапазон радиационного излучения, но и требования к основным параметрам излучения, таким как стабильность спектра и интенсивность излучения. Для упрощения анализа этих требований, на современном этапе развития ВТ, рекомендуется рассматривать три энергетических диапазона, выбор которых подтвержден практическим использованием ПРВТ. Первый диапазон — единицы кэВ до 100 кЭв, второй — 100 кэВ до 1 МэВ и третий — свыше 1 МэВ. Наиболее изучен и освоен первый энергетический диапазон. Менее исследован высокоэнергетический диапазон применительно к ВТ. Сложность разработки требований к источникам излучения особенно по стабильности анодного напряжения в рентгеновских трубках, по выбору конструктивных и электрических характеристик линейных ускорителей заключается в том, что аналитические зависимости, связывающие эти характеристики с характеристиками пучка излучения, имеют погрешности существенно выше погрешности метода ВТ. В связи с этим выше перечисленные требования можно сформулировать в основном исходя из конкретных томографов. Опыт эксплуатации медицинских томографов показал, что в энергетическом диапазоне до 80 кэВ стабильность анодного напряжения рентгеновского питающего устройства обеспечивается в пределах 0,01—0,1 %. В области энергий от 100 кэВ до 1 МэВ в связи с преобладанием комптоновского эффекта мо* жно предположить максимальную величину допустимой нестабильности до 1 %, для объектов контроля имеющих эффективный атомный номер 20.

Нерезкость рассеяния возникает за счет рассеяния первичного излучения в материале объекта или в детекторе радиационного излучения.

При исследовании строения и свойств металлов и сплавов в широком диапазоне температур в вакууме или в защитных газовых средах нагрев образцов до заданных температур осуществляется различными методами, которые в первом приближении можно разделить на две группы. К первой группе следует отнести способы, при использовании которых нагрев производится внешними источниками тепла, передающими тепловую энергию образцу за счет радиационного излучения или теплопроводности. Во вторую группу входят методы нагрева за счет теплового действия электрического тока.

Образец нагревается до 2500° С за счет радиационного излучения от трубчатого нагревателя 10, выполненного из вольфрама. Оптическая система описанной установки позволяет получать общее увеличение в 470 раз.

Способ охлаждения образца зависит от диапазона рабочих температур и определяет конструктивные особенности установок для низкотемпературных испытаний. Установки, в которых использован метод контактного охлаждения с помощью теплопроводящих элементов, описаны, например, в работах [85; 86]. Примером установок с охлаждением образцов путем радиационного излучения без непосредственного контакта с хладагентом в условиях разрежения служит устройство, которое рассматривается в работе [871.

Применение радиационного излучения

лее характерным достижением технического прогресса завода в атомном машиностроении можно считать освоение специальных марок сталей для корпусов реакторов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, обеспечивающих высокую прочность и достаточную пластичность, а также стойкость против радиационного излучения и против коррозии.

Б барабанной печи, вследствие равномерного подъёма температуры от входного конца к выходному, термическая составляющая в разрушении кусков выражена не явно. Для печей этого типа характерным является истирание кусков друг о друга и о поверхность футеровки. Для этих печей с "гладкой" футеровкой кривая распределения крупности по диаметральному сечению обуславливает неравномерность прокаливания кокса. Мелкие фракции кокса перекалены, так как большее время находятся под действием радиационного излучения факела топливной форсунки. Крупные куски наоборот постоянно экранированы коксовой мелочью и потому являются непрокалёнными. Учитывая это, была разработана барабанная печь с ребристой футеровкой (рисунок 4). Наличие рёбер позволяет поднимать прокаливаемый кокс на большую высоту. При этом коксовая мелочь не поднимается вместе с крупными кусками, так как в рёбрах сделаны отверстия, через которые она (мелочь) просыпается обратно вниз. Этим достигается увеличение времени пребывания крупных фракций в зоне освещения их факелом форсунки и уменьшается вероятность их измельчения, вследствие падения их на "подушку" из коксовой мелочи. Подовая печь является гораздо более поздней и более современной конструкторской разработкой. По сравнению с барабанной печью она имеет свои преимущества и недостатки. Основным фактором, вызывающим разрушение кусков в печи этого типа является "тепловой удар" - жесткий режим нагрева кокса. Скорость ггодъёма температуры в кусках кокса достигает 500°С/мин., что значительно превышает допустимое значение. Дополнительное измельчение

Рис. 4.52. Отжиг радиационного изменения решетки алмазного порошка при изотермической выдержке в течение 30 мин (температура облучения 100° С) [56].

Молибден, ниобий, тантал, вольфрам и их сплавы обладают высокой •прочностью при высоких температурах, и это свойство делает перспективным их применение в реакторах с повышенной рабочей температурой. Данные по этим материалам чрезвычайно разбросаны, однако по ним можно оценить степень радиационного изменения свойств рассматриваемых материалов.

При прогнозировании работоспособности элементов конструкций из графита в современных ядерных установках необходимо знать закономерности радиационного изменения свойств графита в широком диапазоне температуры и при флюенсе быстрых нейтронов, достигающем 1022 см~2 и выше. Основными свойствами в этом плане являются стабильность линейных размеров, прочность, ползучесть, модуль упругости, коэффициенты теплового расширения и теплопроводности, а также стойкость графита к окислению.

Наиболее широкое применение (в настоящее время нашел метод измерения температуры индикаторами из природного алмаза [46]. Он основан на температурной зависимости радиационного изменения параметра кристаллической решетки алмаза.

Вследствие воздействия на (материал нейтронного облучения его свойства существенно изменяются. Изменение кристаллической структуры графита проявляется: в росте размера элементарной ячейки вдоль кристаллографической оси с и сокращении— вдоль оси а; уменьшении размеров кристаллитов, определяемом по ширине рентгеновских дифракционных линий; снижении степени упорядоченности. Поэтому установление общих закономерностей изменения структурных характеристик углеродных материалов в зависимости от условий облучения (дозы,, температуры) и от исходных значений их позволит лучше понять механизм радиационного изменения свойств конструкционного графита.

прочном графите марки ГМЗ начало упрочнения сдвигается в сторону большего флюенса— порядка 1019 нейтр./см2, а стабилизация наступает при флюенсе, превышающем 1020 нейтр./см2. Насыщение изменения прочностных свойств быстрее (по •флюенсу) достигается для предела прочности при 'растяжении и изгибе. Поэтому сопоставление прочностных свойств следует производить лишь после того, как наступит стабилизация их •радиационного изменения. Повышение температуры облучения смещает насыщение изменения свойств в сторону больших значений флюенса. Параметры радиационного упрочнения прочностных свойств исследованных материалов, соответствующие уровню насыщения, приведены в табл. 3.8.

Для изучения механизма радиационного изменения модуля; упругости широко используют пиролитический углерод и пиро-графит. Упругие характеристики пиролитического графита изменяются подобно тому, как это наблюдается у обычных, конструкционных марок графита. Однако абсолютное изменение модулей по различным направлениям существенно различно. В ряде работ отмечено, что рост модуля упругости1 в направлении параллельном плоскости осаждения наблюдается уже при флюенсе «1017 нейтр./см2. Это увеличение модуля для осажденного при 2150—2200° С пирографита после облучения при 30°С флюенсом 1,8-1017 нейтр./см2 составляет 11% [164].

Уже в ранних работах по исследованию радиационного изменения свойств графита было установлено, что графит при низкотемпературном облучении изменяет свои геометрические размеры и тем значительнее, чем ниже температура. Анизотропия свойств графита, обусловленная анизометричностью частиц кокса и их расположением, при облучении проявляется в анизотропии размерных изменений: для высокоанизотропных графитов в параллельном оси прессования направлении (совпадает преимущественно с кристаллографической осью с кристаллитов) образцы увеличивают размеры (распухают), в перпендикулярном— сжимаются (усаживаются). Для материалов, отформованных методом продавливания, кристаллографическая ось с располагается преимущественно перпендикулярно к оси продавливания. В этом направлении, например, для графита марки PGA наблюдается распухание. Сжатие испытывают образцы, вырезанные вдоль оси продавливания.

При изучении радиационного изменения размеров графита используют образцы различной формы и размеров, что обусловлено в основном особенностями конструкций и объемом; ампульных устройств. Поэтому возникает вопрос о возможности применения результатов, получаемых на образцах, отличающихся размерами и формой, для определения зависимостей радиационного формоизменения графита от флюенса нейтронов, и использования этих результатов для прогнозирования поведения блоков кладки.

У образцов графита марки МПГ-6, облученных при 500— 600° С флюенсом 2,2-1020 нейтр./см2, величина радиационного роста снижается с увеличением их диаметра. При этом наблюдается также зависимость относительного прироста электросопротивления и модуля упругости от радиационного изменения длины образцов (табл. 4.2).

Приведенные в работе [200] результаты исследования радиационного изменения длины образцов в зависимости от температуры обработки, полученные на полуфабрикате английского реакторного графита, имели иной характер из-за значительной анизотропии этого материала.