Некоторые чистые металлы, керамики и керметы. Сравнение зависимостей радиационного распухания от отношения температуры испытания к температуре плавления для некоторых чистых металлов приведено на рис. 18. Ниобий, молибден, цирконий, тантал, имеющие ОЦК-решетку, обладают повышенной стойкостью против радиационного распухания. Напротив, никель (ГЦК-решетка) оказывается более склонным к радиационному распуханию.
Керамики и керметы (Al2O3, MgO, ZrO2, Al-Al2O3; B4C — коррозионно – стойкая сталь) более стабильны, чем металлы и сплавы. Радиационное распухание и радиационная ползучесть у них проявляются слабее.
Графит обладает способностью эффективно замедлять нейтроны, отличными теплофизическими свойствами, хорошей механической прочностью при высоких температурах, относительно легкой обрабатываемостью. Используемый в реакторных установках графит получают искусственно в процессе графитизации нефтяного кокса. Природный графит обладает большим количеством примесей и не может быть использован как замедлитель нейтро – нов. Графит используется для создания газоплотиых конструкций, покрытий. Газоплотный графит получают методом пропитки под высоким давлением углеродсодержащей жидкостью Искусственно полученного графита и последующей графитизации. Газоплот – ным оказывается и пиролитический Углерод, получаемый в виде отложений на нагретой поверхности углеводородного газа (метана, бензола). Все Искусственные сорта графита обладают высокой анизотропией свойств, связанной с выстраиванием частиц кокса при изготовлении брикетов, графитизации отложений из газовой фазы.
Нейтронное облучение повышает прочность на сжатие, твердость и модуль упругости графита. В то же время нейтронное облучение уменьшает теплопроводность прн высоких температурах, приводит к нестабильности размеров, уменьшает пластичность, вызывает накопление энергии в графите. Последние качества важны для выбора конструктивных решений.
Наиболее сильно влияние флюеиса при невысоких температурах (до 200 0Q. При флюенсе нейтронов более IO24 нейтр./м2 теплопроводность графитовых образцов снижается в 40— 50 раз (рис. 19 и 20). Уменьшение теплр – проводности (электропроводности), рост термического сопротивления связаны с возникновением дефектов кристаллической структуры, индуцируемых нейтронным потоком.
AV/V, %
Рис. 18. Зависимость распухания чистых металлов от температуры обл^еиия. Флюенс иейтроиов 3- IO25 нейтр./м* (? > > 0,1 МэВ) [501
Рис. 19. Зависимость относительной теплопроводности }.„/}. графита (X0 — исходная теплопроводность) от температуры облучения и флюеисв тепловых нейтронов [50]
W 30
Го
JO
О
Л0/Л.
ИДт/г
Л/Л0
FIO’lJiteamp/нг
Рнс. 20. Зависимость относительного тер» мического сопротивления )./?.0 графита от флюеиса тепловых нейтронов н температуры [50]
Рис. 23. Зависимость изменения полной накопленной энергии в графите от флюеиса тепловых нейтронов:
О ю го зо FIO’^неитр./мг