辐照石墨电极材料中的缺陷

辐照石墨电极材料中的缺点
在一般的反应堆工作温度下，间充原子极端活跃，大多数位移原子回到空的点阵结点上去。石墨电极材料中残存的辐照损害是由于从一些安稳混合物构成了间充原子的聚集体，这些复合物的散布取决于它们在不同温度下的安稳性，以及它们的构成速率和使它们破坏的辐照效应。在任何温度下，复合物的数量都到达某一饱和值，这一数值随辐照温度添加而下降。有些复合物作为核心而构成间充环，一旦核心构成，间充环就无限成长。温度足够高时，空穴发生移动，构成空穴环。
用透射电子显微镜进行观察时，能够在150℃以上辐照过的石墨晶体中看到空穴和间充环。一般用暗场观察，在暗场下挑选特殊的衍射束，以构成映像。低温时缺点显示为黑点或白点，可是在较高的温度下，能够看到轮廓清楚的环，能够切当地辨认它们的特征。
在一个抱负的晶体中，间充环均匀成核，随着温度的添加，它们的别离也迅速添加。不均匀成核，能由几种办法诱导。多晶石墨电极材料中，不均匀成核发生在晶粒边界上，在这种情况下定量研讨是困难的，可是在标准的堆石墨中，好像是温度高于300℃时，不均匀成核占主导地位。低于这一温度，成核是均匀的。
间充环的成长速率取决于两个主要因素：它们的平均距离和空穴的性质与数量。距离大的间充环，由于添加了复合的几率，成长速度远远小于距离小的环。这个成果阐明，在均匀成核区(300℃以下）辐照损害对温度有着激烈的依靠联系。在300℃以上，依靠联系则比较小。空穴以三种形式发生，单个空穴及小空穴团，表现像点相同的小缺点，很容易和间充原子复合。空穴环发生在空穴可移动的温度（500℃以上）之下，假如温度太低，致使空穴不能移动，这些空穴环就不能构成。可是一般已以为，在很高的辐照剂量下，能够构成崩塌的空穴线，这些空穴成a方向的缩短。这些崩塌的空穴线构成的机理如下：辐照时，每个原子能够位移许多次，虽然仅有很小一部分位移原子保存下来。一些小的空穴复合物偶尔构成并崩塌，致使妨碍了与间充原子的再结合，这样就使得一些数量的空穴得以择优成长。摘录了各种条件下发生的一些缺点类型。