碳素制品因放射损伤引起的物性变化

碳素制品因放射损伤引起的物性变化

碳素制品因放射损伤引起的物性变化

在炉芯燃料附近使用的碳素制品减速材料,存在由照射损伤引起蠕性变形,尺寸变化,热传导率降低,弹性模量增加等物性变化。石墨在温度梯度下受到中子照射,热应力随蠕变缓和,尺寸变化与温度相关,产生内部应变(即内部应力),这种情况在核反应堆停止时也不消失(残余应力)。这是因为核反应堆长期运行再让其停止,停止初期有可能产生大的应力。

而且,作为减速材料,对于照射下的蠕变变形以及因照射尺寸变化产生的内部应力,应具有相当的强度图3-80所示为燃料块体内产生的应力因照射量不同的变化。在这里表示了比A碳素制品强度大的D石墨在约0.25×10°n/m的照射量下产生的应力引起破坏的可能性良好的减速材料产生应力很小,在高温不断照射下,特性变化小。具体可举出蠕变常数、尺寸变化、线膨胀系数以及弹性模量小等。此外有关照射下的物理变化有许多的文献发表,请参照表3-25所示为有关主要的高温气冷堆使用碳素制品材料的情况。所示为这些材料及性能。虽说照射尺寸变化与原料焦相关,不过主要的高温气冷堆用主要原料中通常采用石油焦支撑的高强高密各向同性石墨。