C离子辐照对核级石墨微观组织损伤研究

• 作者: 郭丽娜 卞伟 刘方刚 贺周同 彭顺米
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 核石墨 离子辐照 微观组织 微裂纹 晶体结构
• 年，卷（期）: 2023,（2）
• 所属期刊栏目: 反应堆工程
• 页码范围: 345-352
• 页数: 7页
• 分类号: TL342
• 语种: 中文
• DOI: 10.7538/yzk.2022.youxian.0307

摘要

利用中国科学院近代物理研究所的320 kV加速器，分别在室温和180 ℃不同剂量下采用1.08 MeV的C4+辐照核级石墨。采用扫描电子显微镜（SEM）、聚焦离子束显微镜（FIB）、透射电子显微镜（TEM）研究离子辐照温度、辐照剂量对石墨微观组织、晶体结构的影响。结果表明：未辐照石墨微结构由填充颗粒和粘结剂组成，填充颗粒区域包含大量的微裂纹，粘结剂区域由细石墨微晶、微裂纹、QI粒子、混层石墨等组成。随着辐照剂量的增加，石墨表面的平整度逐渐变差，孔隙密度和平均孔隙尺寸均有所增加，辐照缺陷增加；低剂量辐照（002 dpa）对石墨微观组织、晶体结构影响不大，辐照区域与未辐照区域无明显区别；中等剂量的辐照（02 dpa）会使石墨基体中微裂纹发生闭合，沿辐照深度方向出现辐照分界线；高剂量的辐照（2 dpa）导致辐照区域内几乎所有微裂纹的闭合，辐照分界线更明显，辐照深度加深；180 ℃辐照2 dpa，结构变得无序，石墨发生了非晶化，说明C离子辐照导致石墨微结构发生了损坏。