Реферат на тему Радиационная стойкость ядерных материалов. Примеры

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 2

МАТЕРИАЛЫ АТОМНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ 4

Изменение свойств материалов под воздействием радиации 4

Влияние облучения на коррозионную стойкость 10

Материалы для хранения радиоактивных отходов 13

Перспективы развития атомной энергетики в России 14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19

ЛИТЕРАТУРА 21

Введение:

В современном машиностроении естественно особое внимание, которое придается вопросу выбора конструкционных и прочих материалов. Особенно пристально рассматриваются материалы, которые применяются в атомном энергетическом машиностроении. Ведь это оборудование для АЭС с разнообразными типами реакторов, а также реакторных установок для атомных ледоколов. К атомному энергетическому машиностроению относят и производство оборудования для хранения ядерных отходов.

Корпорация «Росатом» считает своими приоритетными направлениями при исследованиях в области ядерной и радиационной физики:

• изучение прохождения ядерных излучений через различные среды, их взаимодействие с веществом, всесторонние исследования радиационной стойкости материалов и изделий различного назначения;

• расчетно-теоретические и экспериментальные исследования по термоядерному синтезу;

• физика деления, определение критических масс, способов управления цепной ядерной реакцией;

• создание методов регистрации как отдельных актов ядерных взаимодействий, так и дозовых характеристик потоков излучений;

• разработка ядерно-физических методов анализа состава и структуры конструкционных материалов [1].

Развитие ядерной энергетики происходило и происходит в жесткой конкурентной борьбе как с традиционными технологиями производства электроэнергии, так и с альтернативными (восстанавливаемыми) источниками. Ключевыми вопросами такой конкуренции в 21 веке являются безопасность и экономичность (цена за производимую электроэнергию). В значительной степени безопасную и экономичную работу атомных станций определяет поведение конструкционных материалов, эксплуатируемых и проектируемых ядерных реакторов. Исследование причин изменения физикомеханических свойств материалов и их размерной стабильности под действием излучений; определение срока службы элементов конструкций ядерных энергетических установок в различных условиях, отбор и разработка перспективных материалов, обладающих высоким сопротивлением к воздействию излучений, – основные цели радиационного материаловедения.

При разработке, выборе и использовании различных конструкционных материалов в атомном энергетическом машиностроении необходимо принимать во внимание, что при работе материалы и приборы подвергаются воздействию нейтронов и гамма-квантов, и, следовательно, должны обладать соответствующей радиационной стойкостью [2].

При изучении материалов для атомного энергетического машиностроения постоянно проводятся научные и практические исследования [1, 3, 4]. Во всем мире проходят конференции и симпозиумы, посвященные таким материалам. Накапливается и обрабатывается информация, полученная с различных АЭС, атомных реакторов, стоящих на судах, исследовательских реакторов и ускорителей в научных институтах, а также из мест хранения и захоронения ядерных отходов.

В данной работе будут рассмотрены основные аспекты, связанные с материалами для атомного энергетического машиностроения.

Заключение:

1. Экономически необходимые уровни эксплуатации существующих ядерных реакторов до сих пор не достигнуты. В значительной степени это определяется недостаточной радиационной стойкостью основных конструкционных материалов существующих ядерных установок — нержавеющих сталей различных классов и циркониевых сплавов.

2. Исследование причин изменения физико-механических свойств материалов и их размерной стабильности под действием излучений; определение срока службы элементов конструкций ядерных энергетических установок в различных условиях, отбор и разработка перспективных материалов, обладающих высоким сопротивлением к воздействию излучений – основные цели радиационного материаловедения. Поставленные цели могут быть достигнуты только на базе современных научных представлений о роли микроструктурных процессов, отвечающих за эволюцию структурного состояния и деградацию первоначальных физико-механических характеристик.

Условия, в которых находятся конструкционные элементы ядерного реактора, очень жесткие. За жизненный цикл каждый атом кристаллической решетки материалов этих элементов подвергается до 100-200 воздействий (смещений). При этом они меняют свое положение, вследствие чего происходит радиационное повреждение конструкций

Фрагмент текста работы:

МАТЕРИАЛЫ АТОМНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

Изменение свойств материалов под воздействием радиации

Одним из распространенных видов современной энергетики является ядерная энергетика, которая требует набора специальных материалов с самыми разными (и часто, взаимоисключающими друг друга свойствами). Поскольку важнейшую часть ядерных станций представляет реактор, то используемые материалы должны быть радиационностойкими, хорошо поглощать нейтроны (алюминий, бериллий), а также быть жаростойкими и жаропрочными (в тепловом контуре станций). Именно поэтому использование ядерной энергии сдерживается не столько по соображениям надёжности ядерных реакторов, сколько из-за проблемы создания материалов, подходящих для использования в реакторах.

Эти материалы должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Стойкость к высоким температурам.

2. Стойкость к разрушающему воздействию ионизирующего излучения.

Роль конструкционных материалов состоит не только в обеспечении стабильности геометрии активной зоны на весь период эксплуатации, в первую очередь, тепловыделяющих сборок (ТВС) и тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), но и в удержании внутри твэла продуктов деления топлива, сохранении работоспособности органов системы управления и защиты и обеспечении минимальных последствий возможных аварийных ситуаций (СУЗ), то есть, по существу, в решении ключевых вопросов безопасности реакторной установки.

Разработка конструкционных материалов