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

Simulamos o Efeito Wigner da grafite de grau nuclear para o ambiente de operação do Reactor de Alta Temperatura Refrigerado a Gás (HTGR). A grafite foi artificialmente irradiada com íon 3MeV C2+ para imitar o dano de rápida radiação de nêutrons do ambiente de operação do núcleo HTGR. Em um ambiente de alto vácuo de 10-7 torr, as temperaturas de irradiação foram controladas na faixa de 600 °C a 900 °C. Devido às altas doses de radiação, enormes quantidades de pares Frenkel são criadas e estes defeitos induzem o inchaço do espaçamento da malha. Essas vagas e interstícios formam novos campos de tensão e armazenam energia na estrutura cristalina distorcida. Quantificamos a integridade estrutural do grafite com/sem irradiação através de experimentos de difração de raios X sincrotrônicos. Os resultados dos experimentos de difração de raios X synchrotron, medidos a partir de amostras a granel, revelam a reorientação da textura e o desenvolvimento da microestrutura submetida à combinação da irradiação e efeitos de alta temperatura. É desenvolvida uma correlação entre a deformação da malha e o efeito da irradiação. Os mecanismos de deformação são revelados.