Теоретическая модель развития газовой пористости в материалах ядерных реакторов

• Автор: Чкуасели, Валерий Филиппович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 219 c. : ил

ГЛАВА I. Обзор теоретических и экспериментальных работ по исследованию газового распухания и газовыделения в реакторных материалах
1.1. Ранние модели газового распухания и газо-выделения в топливных материалах
1.1.1. Модели распухания
I .I.E. Модели газовыделения
1.2. Модели распухания и газовыделения, основанные на столкновении и слиянии движущихся

1.3. Модели распухания и газовыделения, основанные на диффузии атомарного газа
1.4. Модели распухания и газовыделения для переходных режимов работы топлива
Глава II. Основные физические представления и предположения, лежащие в основе модели газового распухания и газовыделения. Уравнения кинетики развития газовой пористости
2.1. Основные физические представления
2.1.1. Описание зарождения газовой пористости
2.1.2. Форма и равновесность пор
2.1.3. Неидеальность газа в порах
2.1.4. Радиационное растворение пор
2.1.5. Движение пор
2.1.5Л. Случайное блуждание и вынужденное движение пор

2Л.5.2. Механизмы переноса массы
2.1.6. Столкновения и слияния между порами
2.1.6.1. Трехмерное случайное блуждание
2Л.6.2. Двумерное случайное блуждание
2Л.6.3. Одномерное случайное блуждание
2.1.7. Столкновение и взаимодействие пор со структурными дефектами
2.1.3. Образование каналов
2.2. Основные цредположения модели
2.3. Основные уравнения кинетики развития газовой пористости и метод их решения
2.4. Основы расчетного алгоритма
Глава III. Моделирование процессов газового распухания в
режиме отжига
3.1. Развитие внутризеренной пористости
3.1.1. Двуокись урана
3.1.2. Алюминий
3.1.3. Бериллий
3.2. Роль дислокаций в формировании газовой пористости в реакторных материалах
3.3. Столкновения и слияния движущихся пор при развитии вакансионной пористости
Глава IV. Моделирование процессов газового распухания и
газовыделения в режиме облучения
4.1. Газовое распухание и газовыделение в окисном
топливе

4.2. Чувствительность модели к различным физическим
параметрам и возможности её применения
4.2.1. Температура
4.2.2. Градиент температуры
4.2.3. Внешнее давление
4.2.4. Плотность делений
4.2.5. Диффузионные характеристики материала
4.2.5.1. Поверхностная самодиффузия
4.2.5.2. Объемная самодиффузия
4.2.6. Размер зерна
4.2.7. Плотность дислокаций
4.2.8. Другие физические параметры и предположения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА

случаев используется уравнение состояния Ван-дер-Ваальса в виде
(^г+б-)^г3-М(г)В]=И(р)1т. (4)
Здесь В - постоянная Ван-дер-Ваальса; М - число атомов газа в поре радиуса Г ; н. - постоянная Больцмана.
2.1.4. Радиационное растворение пор
При рассмотрении процессов, определяющих изменение размера равновесной газовой поры, во многих работах ( см., например, [21,
37, 55А, 73А]) считается, что инертный газ из-за очень низкой растворимости, практически не растворяется из пор термически активированным путем. Существует ряд экспериментальных работ по измерению равновесной растворимости инертных газов ( см., например, [2-4]), которые в значительной мере подтверждают это предположение, особенно в отношении газообразных продуктов деления[2, 3].
При этих предположениях единственной возможностью выхода газа из лор остается радиационное растворение - выбивание атомов газа из пор в процессе облучения.
Существуют различные подходы в описании этого процесса [48,
(см. в гл.1)‘. Один из них - модель поодиночного выбивания атомов
газа Нельсона[48], использованная рядом авторов ( см., например,
[42, 73А, 81, 8#.
В модели Нельсона рассмотрены две возможности выбивания газа из поры: выбивание атома газа при прямом столкновении с осколком деления и выбивание потоком атомов отдачи матрицы, возникающем при прохождении каскада смещений через пору.
Предполагается, что атомы газа выбиваются лишь из некоторого приповерхностного слоя шириной с1о . Последняя, согласно [48], составляет 1-1,5нм. При этом считалось, что величина минимальной