☢ Ученые ТПУ предложили не имеющий аналогов в мире инструмент для исследования конструкционных материалов ядерных реакторов — пучки ускоренных атомов.
Конструкционные элементы ядерных реакторов на АЭС работают в жестких условиях, поэтому атомы их кристаллической решетки меняют положение, и возникают радиационные повреждения. Повышение устойчивости конструкционных материалов — одна из важнейших проблем радиационного материаловедения.
Чтобы ее решить, ученые помещают материалы в камеру облучения нейтронами около реактора и отслеживают появление изменений. На такое исследование уходит несколько лет, и это неудобно для оперативной разработки новых материалов и технологий.
📢 «Вместо нейтронного облучения в исследованиях используют имитационное облучение пучками заряженных частиц. Оно воссоздает те же условия, что и в ядерном реакторе, но радиационную нагрузку получается набрать за несколько часов вместо нескольких лет», — профессор отделения материаловедения ТПУ Александр Пушкарев.
💥 Для имитационного облучения применяют электронные и ионные пучки, однако механизмы формирования радиационных дефектов при этом значительно отличаются от облучения нейтронными пучками, и это снижает достоверность исследования.
Ученые из ТПУ предложили новый инструмент — пучки ускоренных атомов. Их формирование происходит с помощью генератора мощных ионных пучков, разработанного профессором Геннадием Ремневым.
Сначала формируется пучок ускоренных ионов, затем идет процесс их перезарядки и образования ускоренных атомов. Ускоренные атомы с энергией в сотни килоэлектронвольт применяют для облучения материалов.
«Метод позволяет быстро набрать дозу, аналогичную дозе облучения в ядерном реакторе, и затратить на формирование дефектов значительно меньше энергии», — отмечает Александр Пушкарев.
Кроме того, механизмы формирования радиационных дефектов в металлах при облучении ускоренными атомами и нейтронами очень близки. Это позволяет повысить достоверность выполненных исследований радиационной стойкости материалов.
Результаты исследования представлены на VII конгрессе «Потоки энергии и радиационные эффекты» (EFRE-2020) в Томске.
#тпу #tpu #томск