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辐照损伤与氚育种材料性能密切相关

2021-11-30 14:25          辐照损伤

辐照损伤与氚育种材料性能的密切关联性得到证实


图1 被氦离子辐照的Li2tio3不同区域的拉曼光谱

严重的辐照环境会对材料的微观结构带来破坏,影响聚变反应堆的稳定运行和氚的回收。因此,利用氚孕育材料高效生产氚是实现聚变反应堆氚自给的保证。

中国科学院合肥物质科学研究院齐强研究员领导的研究人员对固体氚孕育材料中辐照诱导微观结构变化的机制以及对力学、氚释放和热性能的影响进行了一系列研究,为评价材料的辐照稳定性提供了参考方法,并为材料优化提供了指导。

研究人员采用2MeV氦离子辐照Li2TiO3这种氚孕育材料。通过多路径表征研究了微观结构和机械性能的变化。

基于硬度理论,建立了损伤类型与纳米压痕硬度之间的相关性,阐明了辐照损伤对力学性能的作用机制。

对中国聚变工程试验堆所青睐的候选和先进氚孕育材料的氚释放性能进行了系统研究,为氚孕育材料的选择提供建议。

此前,研究人员研究了其氚释放行为。氚释放和保留的特征参数揭示了氚释放的关键影响。

对于未来聚变反应堆中使用的数百吨的氚孕育材料的保存,他们也给出了建议。在辐照和长期高温使用条件下的热性能研究中,获得了相应的热数据,为聚变反应堆中毯子的设计提供了支持。

QI团队多年来一直关注氚孕育材料,他们的研究涉及辐照对热和机械性能的影响、中子辐照氚孕育器的氚释放行为、长期高温服役的稳定性。他们为聚变反应堆毯子的设计和氚增殖器材料的优化提供了参考。



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