Оглавление
Список сокращений и условных обозначений .................................................................... 5
Введение ..................................................................................................................................... 6
Глава 1 Литературный обзор ................................................................................................ 15
1.1. Конструкционные и функциональные материалы РУ .................................... 16
1.2. Взаимодействие водорода с металлами и сплавами........................................ 20
1.2.1. Теоретические основы процесса диффузии ................................................. 22
1.2.2. Механизм диффузии водорода ...................................................................... 37
1.2.3. Определение коэффициента диффузии ........................................................ 39
1.2.4. Форма нахождения трития в металлах и сплавах ........................................ 40
1.3. Измерение распределения трития ..................................................................... 42
1.3.1. Спектроскопия тормозного излучения ......................................................... 42
1.3.2. Метод кислотного травления ......................................................................... 43
1.3.3. Авторадиография ............................................................................................ 43
1.3.4. Радиолюминография ....................................................................................... 44
1.4. Определение диффузионных характеристик трития в конструкционных
материалах мембранным методом ............................................................................ 45
1.5. Диффузия изотопов водорода в функциональных материалах ...................... 48
1.5.1. Методы измерения проницаемости водорода через расплавы солей ........ 48
1.5.2. Литературные данные по определению диффузионных характеристик
водорода в расплаве FLiBe ....................................................................................... 54
1.5.3. Способы приготовления FLiBe ...................................................................... 57
1.6. Выводы по главе 1 ............................................................................................... 59
ГЛАВА 2 Оборудование, материалы и методы исследований ...................................... 61
2.1. Определение эффективных коэффициентов диффузии конструкционных
материалов методом радиолюминографии .............................................................. 61
2.1.1. Описание метода и использованного оборудования ................................... 61
2.1.2. Используемые материалы .............................................................................. 66
2.2. Определение диффузионных характеристик конструкционных материалов
мембранным методом ................................................................................................. 70
3
2.2.1. Описание метода и использованного оборудования ................................... 70
2.2.2. Используемые материалы .............................................................................. 77
2.3. Определение диффузионных характеристик функциональных материалов
мембранным методом ................................................................................................. 78
2.3.1. Описание метода и используемое оборудование ........................................ 78
2.3.2. Используемые материалы .............................................................................. 81
2.4. Выводы по главе 2 ............................................................................................... 82
ГЛАВА 3 Исследование конструкционных материалов методом
радиолюминографии .............................................................................................................. 84
3.1. Оценка влияния различных факторов на измерение коэффициентов
диффузии ...................................................................................................................... 84
3.1.1 Оценка влияния параметров сканирования IP-пластин и различия
коэффициентов диффузии трития при исследовании внутренней и внешней
поверхности труб ...................................................................................................... 84
3.1.2 Оценка влияния продолжительности экспозиции в тритии на
коэффициенты его диффузии в стальных образцах .............................................. 86
3.1.3 Влияние продолжительности хранения разрезанных образцов на
измерение коэффициентов диффузии ..................................................................... 87
3.1.4 Влияние концентрации трития в газовой смеси .......................................... 89
3.2. Верификация метода радиолюминографии ..................................................... 90
3.3. Результат исследований диффузионных характеристик трития в образцах
методом радиолюминографии ................................................................................... 93
3.4. Выводы по главе 3 ............................................................................................... 96
ГЛАВА 4 Исследование конструкционных материалов мембранным методом ........ 98
4.1. Отработка режимов диффузионных испытаний с использованием образца
сравнения...................................................................................................................... 98
4.2. Определение диффузионных характеристик трития для мембраны из сплава
ХН80МТЮ ................................................................................................................. 107
4.3. Сопоставление результатов исследования диффузионных характеристик
трития различными методами .................................................................................. 113
4
4.4. Разработка эмпирической модели для расчёта потока изотопов водорода,
прошедшего через мембрану ................................................................................... 116
4.5. Применение эмпирической модели для расчёта диффузионных
характеристик трития, прошедшего через расплав свинца .................................. 119
4.6. Выводы по главе 4 ............................................................................................. 122
ГЛАВА 5 Исследование мембранным методом диффузии трития в расплаве
FLiBe ....................................................................................................................................... 124
5.1. Диффузия водорода через никель ................................................................... 124
5.2. Диффузия водорода через FLiBe ..................................................................... 127
5.3. Выводы по главе 5 ............................................................................................. 130
Заключение ............................................................................................................................ 132
Список использованных источников ................................................................................ 134
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Акт внедрения результатов диссертационной работы ................. 147
