Механизмы неустойчивостей в металлах при воздействии каскадообразующего облучения

• Автор: Хомяков, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В.1. Каскад атомных соударений и его основные стадии
В.2. Тепло физические свойства твёрдых тел в
методе молекулярной динамики (ММД)
В.З. Теория фазовых переходов первого рода
В.3.1. Флуктуационная теория фазовых переходов первого рода
В.3.2. Релаксация метастабильных состояний
В.3.3. Коалесценция в фазовых переходах первого рода
В.3.4. Квазитсрмодинамическая теория зарождения пор
В.3.5. Модель Ч.Х.Ву
В.4. Выводы к введению
Цели диссертационной работы
1. ГЛАВА 1. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ СТАДИЯ РЕЛАКСАЦИИ КАСКАДА АТОМ-АТОМНЫХ СОУДАРЕНИЙ
1.1. Передача энергии из фононной подсистемы в электронную
(метод функций Грина)
1.2. Система уравнений теплового баланса в т - приближении
1.3. Коэффициенты температуропроводности
1.4. Релаксация температуры термопика
1.5. Сравнение с другими подходами
1.6. Каскадная эффективность
1.7. Выводы к главе
2. ГЛАВА 2. ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАРОДЫШЕЙ НОВОЙ ФАЗЫ
2.1. Первая стадия: образование «вакансионного облака» (кинетическая неустойчивость системы взаимодействующих точечных дефектов)
2.2. Вторая стадия: образование поры (динамическая неустойчивость «облака вакансий»)

2.3. Обсуждение основных результатов
2.4. Выводы к главе
3. ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ НЕСФЕРИЧЕСКИХ ЗАРОДЫШЕЙ НОВОЙ ФАЗЫ
3.1. Свободная энергия системы точечных дефектов в упругой среде
3.2. Релаксация зародыша новой фазы в упругой среде
3.3. Выводы к главе
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Атомная энергетика в настоящее время рассматривается как одна из перспективных отраслей народного хозяйства, призванная в будущем обеспечить энергетические потребности человечества. Разработка и создание новых типов реакторов является неотъемлемой частью развития атомной энергетики. Основным требованием, накладываемым на новые типы Дцерных Энергетических Установок (ЯЭУ), является требование обеспечения безопасности эксплуатации таких установок. Конструкционные материалы активной зоны атомных реакторов подвержены воздействию высокоэнергетического облучения, приводящего к деградации их свойств. Исследование физических процессов и явлений, происходящих под облучением в металлах и сплавах, - первоочередной этап разработки новых типов конструкционных материалов, способных в жёстких условиях работы в активной зоне ЯЭУ сохранять заданное время требуемые свойства. Область исследования физики радиационных повреждений включает в себя вопросы первичной радиационной повреждаемости, накопления дефектов и изменения свойств материалов. Теоретический метод исследования процессов, происходящих под облучением, очень важеп, поскольку некоторые физические величины* характеризующие- повреждающее действие облучения, невозможно непосредственно измерить. В диссертации рассмотрены явления, относящиеся только к вопросам первичной радиационной повреждаемости и накопления дефектов
В.1. Каскад атомных соударений и его основные стадии
Воздействие на конструкционные материалы ЯЭУ нейтронного излучения реакторного спектра энергий приводит к образованию в них дефектной структуры и, как следствие, к изменению их свойств. Основным механизмом генерации дефектов внутри облучаемых материалов является каскад атомных соударений. Характеристикой каскада как источника дефектов в конструкционных материалах является число дефектов, образовавшихся в материале в ре-

5р(р) = 1 (1-1.4)
Формулу (1.1.4) можно рассматривать как уравнение на приращение большого термодинамического потенциала, которое решается логарифмированием правой и левой частей (1.1.4).
дП - —Т 1п
8р[е-рй'), (3ут (1.1.5)
Введём, согласно [39], сг- матрицу.
е-'=е"о-(>5), (1-1.6)
Используя определение (1.1.6), перепишем а - матрицу в явном виде:
Здесь Йт1(т) = етН'°Н1Ме~тН°, Н'0 = Н0 -]иЫ, 1 - хронологически упорядоченное произведение.
Таким образом, из формул (1.1.3) - (1.1.6) следует, что расчёт приращения большого термодинамического потенциала сводится к вычислению среднего по невзаимодействующим состояниям подсистем электронов и фононов от а-матрицы:
лП = -Г1п(<т(/?))0-ГЕ, (1.1.8)
Здесь - среднее по состояниям невзаимодействующих подсистем электронов и фононов, 2- сумма односвязных диаграмм (см. рис 2).
Е. 0-0+© 0-0-0-©-о-©+о©>-
Рисунок 2. Сумма вакуумных диаграмм
Сплошным линиям на рис 2. соответствует электронная функция Грина, а пунктирным - фононная функция Грина.
Для вычисления поправки дЕ воспользуемся теоремой о малых добавках [12] в виде: