Articles

Uno studio ai raggi X di sincrotrone sull’effetto Wigner della grafite di grado nucleare irradiata

Simuliamo l’effetto Wigner della grafite di grado nucleare per il reattore raffreddato a gas ad alta temperatura (HTGR). La grafite è stata irradiata artificialmente con ioni 3MeV C2+ per simulare il danno da radiazione di neutroni veloci dell’ambiente del nucleo HTGR. In un ambiente di alto vuoto di 10-7 torr, le temperature di irradiazione sono state controllate nell’intervallo da 600 °C a 900 °C. A causa della radiazione ad alto dosaggio, vengono create enormi quantità di coppie di Frenkel, e questi difetti inducono il rigonfiamento della spaziatura del reticolo. Questi vuoti e interstiziali formano nuovi campi di deformazione e immagazzinano energia nella struttura cristallina distorta. Quantifichiamo l’integrità strutturale della grafite con/senza irradiazione tramite esperimenti di diffrazione dei raggi X al sincrotrone. I risultati sperimentali di diffrazione dei raggi X di sincrotrone, misurati da campioni di massa, rivelano il riorientamento della struttura e lo sviluppo della microstruttura sottoposti alla combinazione degli effetti dell’irradiazione e dell’alta temperatura. Viene sviluppata una correlazione tra la deformazione del reticolo e l’effetto dell’irradiazione. Vengono rivelati i meccanismi di deformazione.