Ядерные реакции в звездах Физические основы ядерного синтеза Термоядерный синтез в земных условиях Токамак Реакторная технология Перспективы термоядерной энергетики Корпус ядерного реактора

Ядерная физика


Химическую и электрохимическую коррозию конструкционных материалов в зависимости от среды называют: газовой, в электролитах, в неэлектролитах, атмосферной, контактной и т. д. Виды коррозии классифицируют и в зависимости от характера коррозионного повреждения материала. Пример такой классификации представлен на Рис. 6. Различают коррозию общую (сплошную) и местную, равномерную и неравномерную, структурно- избирательную, язвенную, точечную, транскристаллитную и межкристаллитную. Общей называют коррозию, распространяющуюся на всю поверхность контактирующего со средой
материала. Если глубина коррозионного повреждения на всех участках поверхности одинакова, то такую коррозию считают равномерной. Однако нередки случаи, когда при общей коррозии глубина коррозионного повреждения неодинакова - неравномерная общая коррозия. К местной коррозии относят повреждения, локализованные на сравнительно небольших участках. В зависимости от площади и глубины повреждённых участков различают язвенную и точечную местную коррозию. К местной относят и межкристаллитную коррозию, распространяющуюся в глубь материала преимущественно по границам зерен.



Рис. 6. Виды коррозионных повреждений. 1-3 - общая коррозия; 4-7 - местная коррозия; 1 - равномерная; 2, 3 неравномерная, 5 - язвенная; 6 - точечная; 7 - межкристаллитная

Разные виды коррозии в различной степени влияют на механические свойства материалов. Значительнее сказывается коррозионное воздействие, сопровождаемое уменьшением сечения изделия, проникновением фронта разрушения на большие глубины, изменением состава за счёт образования химических соединений, накоплением компонентов среды (например, газов, углерода) и растворением компонентов сложных сплавов и сталей.

Для оценки коррозионной стойкости конструкционных материалов могут служить скорость коррозии - это или величина изменения массы в единицу времени с единицы площади, или толщина слоя, превращённого в продукты коррозии в единицу времени, и степень механических характеристик материала. Оценка коррозионной стойкости может быть проведена по десятибальной шкале. Например, совершенно стойкий материал (Скорость коррозии металла, СК, <0,001 мм/год, 1 балл, Б), стойкий (СК=0,01-0,05, 4 Б), малостойкий (СК=1,0 - 5,0, 6 Б), нестойкий (СК> 10,0, 10 Б). 4.2 Коррозия в газовых средах

Взаимодействие металлов (сплавов) с газовой средой может приводить к образованию оксидов, нитридов, гидридов и других соединений. Образование этих соединений является конечной стадией цепочки физических (адсорбция, диффузия) и химических (абсорбция) процессов.

Накопление газов в металлах в результате трансмутационных реакций при нейтронном облучении - основная причина внутреннего окисления, водородного охрупчивания, межкристаллитной коррозии. Обращение легкоплавких оксидов по границам зерен чревато резким уменьшением прочности и пластичности материала при высоких температурах. Не безобидным является нахождение газа и в твёрдом растворе, так как в этом случае может происходить охрупчивание металла. 4.3 Коррозия в жидких средах

Конструкционные материалы современных ЯЭУ представляют собой сложные, многокомпонентные сплавы различных элементов. Эти сплавы содержат один или несколько элементов, определяющих основные свойства материала, составляющих его основу, и ряд лигирующих элементов, придающих основе недостающие эксплуатационные характеристики

В основе формирования определённого структурно-фазового состояния материала лежит взаимодействие химических элементов (компонентов), составляющих данный материал, между собой.

Коррозионная стойкость материала Коррозией называют поверхностное разрушение металлов в результате воздействия окружающей среды, в основе которого лежат химические и физико-химические (электрохимические) процессы.

Коррозия в жидких средах Стабильность материала в условиях облучении

Стадия накопления радиационных дефектов по мере увеличения флюенса представляется более управляемой, чем стадия их образования.

Аннигиляция дефектов за счёт взаимной рекомбинации и ухода на стоки усиливается по мере увеличения температуры облучаемого материала

С ростом энергии нейтрона эффект радиационного упрочнения увеличивается, а с увеличением температуры обучаемого материала выше 0,25Тпл снижается и при Т>0,6Тпл практически отсутствуют.

Высокотемпературному радиационному охрупчиванию подвержены тугоплавкие металлы, коррозионно-стойкие стали и никелевые сплавы при температурах выше 0,45Тпл.

Инкубационный уровень флюенса у чистых металлов (для Ni - это Ф=4*10) м меньше, чем у сплавов (для стали 1026 м-2); зависимость распухания от температуры имеет сложный характер с максимумом при (0,4 - 0,45)Тпл, причём распухание установлено в широком интервале температур от 0,25 до 0,55Тпл

Примеси внедрения при оптимальной концентрации способствуют ускорению рекомбинации вакансий и примесных атомов, отравляют поры как стоки вакансий, дислокационные петли и дислокации, тормозя перемещение последних

Под явлением радиационного роста понимается анизотропное изменение размеров кристаллов в условиях облучения без приложения внешней нагрузки.


Топливо для реакторов на быстрых нейтронах