Влияние гелия на захват ионов дейтерия в вольфраме и вольфрамовых сплавах W-Cr-Y Арутюнян Зорий Робертович

Краткое описание

Арутюнян, Зорий Робертович.
Влияние гелия на захват ионов дейтерия в вольфраме и вольфрамовых сплавах W-Cr-Y : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.08 / Арутюнян Зорий Робертович; [Место защиты: ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»]. - Москва, 2022. - 147 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Арутюнян Зорий Робертович
Введение
Глава 1. Обзор современного состояния исследований взаимодействия изотопов водорода и гелия с поверхностью материалов в ТЯУ
1.1. Взаимодействие плазмы с поверхностью материалов в ТЯУ
1.2. Перспективные материалы ОПЭ
1.3. SMART сплавы как материал первой стенки
1.3.1. Проблема использования вольфрама при аварийных ситуациях
1.3.2. Концепция SMART сплавов
1.3.3. Тонкие пленки SMART сплавов
1.3.4. Массивные SMART сплавы
1.3.5. Взаимодействие плазмы со SMART сплавом W-Cr-Y
1.4. Взаимодействие изотопов водорода с вольфрамом
1.4.1 Диффузия, растворимость и рекомбинация водорода
1.4.2 Энергия связи водорода с дефектами
1.4.3 Накопление дейтерия в зависимости от дозы облучения
1.5. Взаимодействие гелия с вольфрамом
1.6. Влияние гелия на захват дейтерия в вольфраме
Выводы к главе
Глава 2. Методы исследования и экспериментальные установки
2.1. Методы исследования захвата гелия и водорода в твердом теле
2.2. Ионно-пучковая установка МЕДИОН
2.3. Вспомогательные установки
2.3.1. ТДС-стенд
2.3.2. Установка ППР
2.3.3. Установка ВЧИ-разряд
2.4. Разделение сигналов О2 / 4Не и НО / 3Не
2.5. Калибровка сигналов масс-спектрометра
Глава 3. Взаимодействие гелия с вольфрамом
3.1. Детали экспериментов
3.2. Облучение пучком ионов гелия
3.2.1. Облучение при комнатной температуре
3.2.2. Облучение при повышенных температурах
3.3. Плазменное облучение
3.4. Дозовая зависимость интегрального накопления
3.5. Изотопный обмен
3.5.1. Термодесорбционные спектры изотопов гелия
3.5.2. Изотопный обмен при комнатной температуре
3.5.3. Изотопный обмен при повышенных температурах
3.5.4. Математическая модель изотопного обмена
Выводы к главе
Глава 4. Дейтерий в вольфраме, предоблученном ионами гелия
4.1. Детали экспериментов
4.2. Накопление дейтерия при облучении малой дозой 1019 О/м2
4.3. Моделирование десорбции дейтерия в вольфраме в присутствии гелия
4.4. Накопление дейтерия при облучении дозой 1021 О/м2
Выводы к главе
Глава 5. Накопление дейтерия в вольфраме с наноструктурированной поверхностью
5.1. Детали экспериментов
5.2. Модификация поверхности вольфрама с пухом после отжига
5.4. Захват дейтерия при дозе облучения 1021 О/м2
Выводы к главе
Глава 6. Гелий и дейтерий в вольфрамовых сплавах W-Cr-Y
6.1. Детали экспериментов
6.2. ТДС спектры выхода дейтерия из SMART сплава W-11.6Cr-0.6Y
6.3. Сравнительный анализ ловушек в разных сплавах W-Cr-Y
6.4. Особенности накопления дейтерия в сплаве W-11.6Cr-0.6Y
6.5. Влияние гелия на накопление дейтерия в сплаве W-11.6Cr-0.6Y
Выводы к главе
Заключение
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Список сокращений и условных обозначений
ТЯУ - термоядерная установка ОПЭ - обращенные к плазме элементы
DEMO - демонстрационный термоядерный реактор (DEMOnstration power plant)
СЭМ - сканирующая электронная микроскопия
ТДС - термодесорбционная спектроскопия
РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
SMART - самопассивируемые сплавы металлов с пониженным термоокислением (Self-passivating Metal Alloys with Reduced Thermo-oxidation)
LOCA - авария с потерей теплоносителя (Loss of coolant accident)
FIB - фокусированный ионный пучок (Focused Ion Beam)
DFT - теория функционала плотности (Density functional theory)
QMS - квадрупольный масс-спектрометр (Quadrupole Mass Spectrometer)
Введение