Articles

A Synchrotron X-ray Study on the Wigner Effect of the Irradiated Nuclear-grade Graphite

Vi simulerar Wigner-effekten hos grafit av kärnteknisk kvalitet för driftsmiljöer i en högtempererad gaskyld reaktor (HTGR). Grafiten bestrålades artificiellt med 3MeV C2+-joner för att efterlikna den snabba neutronstrålningsskadan i HTGR:s kärnmiljö. I en högvakuummiljö på 10-7 torr kontrollerades bestrålningstemperaturerna i intervallet 600 °C till 900 °C. På grund av strålningen med höga doser skapas enorma mängder Frenkelpar, och dessa defekter leder till att gitteravståndet sväller. Dessa vakanser och interstitialer bildar nya spänningsfält och lagrar energi i den förvridna kristallina strukturen. Vi kvantifierar grafitens strukturella integritet med/utan bestrålning genom synkrotronröntgendiffraktionsexperiment. De experimentella resultaten av synkrotronröntgendiffraktionering, som är beräknade från bulkprover, avslöjar den omorientering av texturen och utveckling av mikrostrukturen som orsakas av kombinationen av bestrålningseffekter och effekter av hög temperatur. En korrelation mellan gitterspänning och bestrålningseffekten har utvecklats. Deformationsmekanismerna avslöjas.