Введение
1 Особенности структурных изменений оксидного ядерного топлива при длительном воздействии облучения 9
1.1 Данные реакторных экспериментов 9
1.2 Данные имитационных экспериментов 18
1.3 Механизмы образования структуры глубокого выгорания 22
1.3.1 Модель радиационной рекристаллизации (Rest – Hofman) 23
1.3.2 Пересмотренная модель радиационной рекристаллизации (Rest) 29
1.3.3 Модель реактивной диффузии (Kinoshita, Зборовский и Лиханский) 35
Выводы по главе 1 38
2 Эксперименты по имитации эффектов глубокого выгорания путем ионного облучения образцов модельного оксидного ядерного топлива 40
2.1 Выбор состава и подготовка образцов модельного ядерного топлива 41
2.1.1 Концепция модельного ядерного топлива 41
2.1.2 Выбор состава и изготовление образцов 43
2.1.3 Характеристика структурно-фазового состояния и подготовка образцов к облучению 44
2.2 Ионное облучение образцов модельного ядерного топлива 49
2.2.1 Взаимодействие осколка деления с оксидным ядерным топливом 50
2.2.2 Выбор режимов ионного облучения образцов МЯТ 51
2.2.2 Техника облучения образцов в ЭЦР – источнике и камере циклотрона 56
2.3 Результаты анализа структурно-фазового состояния облученных образцов 60
2.3.1 Растровая электронная микроскопия и микрорентгеноспектральный анализ 60
2.3.2 Атомно-силовая микроскопия 63
2.3.3 Рентгеноструктурный анализ 66
2.4 Обсуждение результатов структурно-фазового анализа и определение сценария перестройки структуры в облученных образцах МЯТ 70
2.5 Проверка воспроизводимости результатов 72
2.5.1 Отжиг облученных образцов и анализ структурно-фазового состояния отожженных образцов 72
2.5.2 Результаты анализа структурно-фазового состояния отожженного образца после облучения 75
Выводы по главе 2 78
3 Феноменологическая модель взаимодействия дислокаций в облученном оксидном ядерном топливе 80
3.1 Описание модели 81
3.1.1 Основные предположения 81
3.1.2 Расчет силовых характеристик в периодических граничных условиях 84
3.1.3 Барьер Пайерлса 8
3.1.4 Скольжение дислокаций 88
3.1.5 Переползание дислокаций 90
3.1.6 Учет рождения и уничтожения дислокаций 94
3.2 Результаты расчетов 95
3.2.1 Стационарное решение для системы с постоянным числом частиц 95
3.2.2 Квазистационарное решение для системы c переменным числом частиц 99
3.3 Область применимости полученных результатов 103
Выводы по главе 3 104
Основные выводы 106
Список литературы 107
