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气冷微堆碳化硅材料初级离位原子及损伤剂量研究
1
作者
王子祺
管婧宇
+4 位作者
董舵
张成龙
朱思阳
贺楷
刘国明
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第1期160-167,共8页
气冷微堆是一种固有安全性非常高的可作为移动式微型核电装置的先进堆型,其燃料系统采用以碳化硅材料为基体的新型包覆颗粒弥散燃料。燃料在服役过程中将受到堆内中子辐照,产生离位损伤、辐照肿胀、元素嬗变等一系列辐照损伤,导致微结...
气冷微堆是一种固有安全性非常高的可作为移动式微型核电装置的先进堆型,其燃料系统采用以碳化硅材料为基体的新型包覆颗粒弥散燃料。燃料在服役过程中将受到堆内中子辐照,产生离位损伤、辐照肿胀、元素嬗变等一系列辐照损伤,导致微结构发生变化进而影响材料各项性能。为研究堆芯碳化硅材料在服役期间受到的中子损伤程度,利用蒙特卡罗程序建立堆芯模型计算中子能谱,采用SPECTRAPKA程序计算堆芯典型位置处碳化硅材料的原子平均离位。研究结果表明:堆芯中子辐照剂量最高处碳化硅的年辐照损伤低于1 dpa,损伤水平较低;弹性散射在中子辐照损伤产生中占主导地位,主要是由于低能中子能谱下其反应截面较大,此外非弹性散射与Si元素嬗变反应也有微量贡献。
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关键词
气冷微堆
碳化硅
原子平均离位
中子辐照
辐照损伤
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职称材料
MC法模拟B_4 C/Al复合材料热中子辐照损伤
被引量：
1
2
作者
张宏俊
王雷
+1 位作者
张齐昊
熊忠华
《核电子学与探测技术》
CAS
北大核心
2015年第8期805-809,共5页
利用MC法模拟了热中子被^(10)B吸收产生的He和Li离子入射到B_4C/Al材料中的作用全过程,获得了He离子和Li离子在材料中的射程、发散角、离位原子以及能量沉积等分布,并计算出热中子辐照引起的DPA。模拟结果显示,He离子在其路径上引起的...
利用MC法模拟了热中子被^(10)B吸收产生的He和Li离子入射到B_4C/Al材料中的作用全过程,获得了He离子和Li离子在材料中的射程、发散角、离位原子以及能量沉积等分布,并计算出热中子辐照引起的DPA。模拟结果显示,He离子在其路径上引起的离位主要是在其径迹末端,在其路径的前段引起离位较少;Li离子不仅在其径迹末端引起大量原子离位,在其路径的前段同样会引起一定量的原子离位;在能量相差不大的情况下,同一种离子引起的原子离位数基本相同;当热中子注量达到2.39×10^(19)/cm^2时,DPA为1,其深度分布近似指数衰减特征。
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关键词
SRIM软件
蒙特卡罗软件
铝基碳化硼
辐照损伤
平均
原子
离位
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职称材料
CCD电子辐照效应三维蒙特卡罗模拟研究
被引量：
2
3
作者
谭群
范杰清
+4 位作者
赵强
张芳
李尧
郝建红
董志伟
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期111-116,共6页
CCD易受空间环境中高能电子辐射的影响,造成性能下降和工作异常,针对此问题,选取某国产N沟道3相多晶硅交迭栅、帧转移结构CCD开展了电子辐照效应研究。采用三维蒙特卡罗软件FLUKA建立电子辐照CCD的组成材料Si和SiO_(2)模型,仿真模拟电...
CCD易受空间环境中高能电子辐射的影响,造成性能下降和工作异常,针对此问题,选取某国产N沟道3相多晶硅交迭栅、帧转移结构CCD开展了电子辐照效应研究。采用三维蒙特卡罗软件FLUKA建立电子辐照CCD的组成材料Si和SiO_(2)模型,仿真模拟电子和材料相互作用的物理过程,计算不同能量电子在Si和SiO_(2)中的总质量阻止本领和射程,与文献理论计算结果对比验证了本文仿真方法的正确性。建立CCD像元阵列的三维模型,模拟计算不同能量电子在CCD中能量沉积过程的影响,以及像元间有无边界对电子在CCD像元中平均原子离位(DPA)的影响,分析了辐照损伤差异产生的机理。结果表明,靠近入射点的像元能量沉积最大处对应的入射电子能量较小;对于无边界像元,电子辐照产生的DPA随入射深度的增加先增加后减小,而在有边界像元中产生的DPA随入射深度的增加先减小后增加,并且随入射深度的增加无边界像元中产生的DPA与有边界像元中产生的DPA差值越来越小。
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关键词
电荷耦合器件
电子辐照
FLUKA
阻止本领
射程
能量沉积
平均
原子
离位
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职称材料
题名
气冷微堆碳化硅材料初级离位原子及损伤剂量研究
1
作者
王子祺
管婧宇
董舵
张成龙
朱思阳
贺楷
刘国明
机构
中国核电工程有限公司
出处
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第1期160-167,共8页
基金
中核集团集中研发项目。
文摘
气冷微堆是一种固有安全性非常高的可作为移动式微型核电装置的先进堆型,其燃料系统采用以碳化硅材料为基体的新型包覆颗粒弥散燃料。燃料在服役过程中将受到堆内中子辐照,产生离位损伤、辐照肿胀、元素嬗变等一系列辐照损伤,导致微结构发生变化进而影响材料各项性能。为研究堆芯碳化硅材料在服役期间受到的中子损伤程度,利用蒙特卡罗程序建立堆芯模型计算中子能谱,采用SPECTRAPKA程序计算堆芯典型位置处碳化硅材料的原子平均离位。研究结果表明:堆芯中子辐照剂量最高处碳化硅的年辐照损伤低于1 dpa,损伤水平较低;弹性散射在中子辐照损伤产生中占主导地位,主要是由于低能中子能谱下其反应截面较大,此外非弹性散射与Si元素嬗变反应也有微量贡献。
关键词
气冷微堆
碳化硅
原子平均离位
中子辐照
辐照损伤
Keywords
micro gas-cooled reactor
SiC
displacement per atom
neutron irradiation
radiation damage
分类号
TL424 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
MC法模拟B_4 C/Al复合材料热中子辐照损伤
被引量：
1
2
作者
张宏俊
王雷
张齐昊
熊忠华
机构
中国工程物理研究院
出处
《核电子学与探测技术》
CAS
北大核心
2015年第8期805-809,共5页
基金
国家863项目(2013AA030704)资助
文摘
利用MC法模拟了热中子被^(10)B吸收产生的He和Li离子入射到B_4C/Al材料中的作用全过程,获得了He离子和Li离子在材料中的射程、发散角、离位原子以及能量沉积等分布,并计算出热中子辐照引起的DPA。模拟结果显示,He离子在其路径上引起的离位主要是在其径迹末端,在其路径的前段引起离位较少;Li离子不仅在其径迹末端引起大量原子离位,在其路径的前段同样会引起一定量的原子离位;在能量相差不大的情况下,同一种离子引起的原子离位数基本相同;当热中子注量达到2.39×10^(19)/cm^2时,DPA为1,其深度分布近似指数衰减特征。
关键词
SRIM软件
蒙特卡罗软件
铝基碳化硼
辐照损伤
平均
原子
离位
Keywords
SRIM
MCNP
B4C / Al
irradiation damage
DPA
分类号
TL43 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
CCD电子辐照效应三维蒙特卡罗模拟研究
被引量：
2
3
作者
谭群
范杰清
赵强
张芳
李尧
郝建红
董志伟
机构
华北电力大学电气与电子工程学院
北京应用物理与计算数学研究所
出处
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期111-116,共6页
基金
国家自然科学基金联合项目(U1730247)
高功率微波技术重点实验室项目(6142605200301)。
文摘
CCD易受空间环境中高能电子辐射的影响,造成性能下降和工作异常,针对此问题,选取某国产N沟道3相多晶硅交迭栅、帧转移结构CCD开展了电子辐照效应研究。采用三维蒙特卡罗软件FLUKA建立电子辐照CCD的组成材料Si和SiO_(2)模型,仿真模拟电子和材料相互作用的物理过程,计算不同能量电子在Si和SiO_(2)中的总质量阻止本领和射程,与文献理论计算结果对比验证了本文仿真方法的正确性。建立CCD像元阵列的三维模型,模拟计算不同能量电子在CCD中能量沉积过程的影响,以及像元间有无边界对电子在CCD像元中平均原子离位(DPA)的影响,分析了辐照损伤差异产生的机理。结果表明,靠近入射点的像元能量沉积最大处对应的入射电子能量较小;对于无边界像元,电子辐照产生的DPA随入射深度的增加先增加后减小,而在有边界像元中产生的DPA随入射深度的增加先减小后增加,并且随入射深度的增加无边界像元中产生的DPA与有边界像元中产生的DPA差值越来越小。
关键词
电荷耦合器件
电子辐照
FLUKA
阻止本领
射程
能量沉积
平均
原子
离位
Keywords
CCD
electron irradiation
FLUKA
stopping power
range
energy deposition
displacement per atom
分类号
TN386.5 [电子电信—物理电子学]
O242.1 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
气冷微堆碳化硅材料初级离位原子及损伤剂量研究
王子祺
管婧宇
董舵
张成龙
朱思阳
贺楷
刘国明
《原子能科学技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
MC法模拟B_4 C/Al复合材料热中子辐照损伤
张宏俊
王雷
张齐昊
熊忠华
《核电子学与探测技术》
CAS
北大核心
2015
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
CCD电子辐照效应三维蒙特卡罗模拟研究
谭群
范杰清
赵强
张芳
李尧
郝建红
董志伟
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
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