Journal de la science de l'énergie nucléaire et de la technologie de production d'électricité

Effets de l'irradiation protonique sur les propriétés physico-mécaniques et la microstructure du molybdène travaillé à froid

Simos N, Quaranta E, Charitonidis N, Redaelli S, Bertarelli A, Mariani N, Zhong Z, Ghose S, Doorhyee E, Zhong H et Kotsina Z

Les matériaux et alliages réfractaires à haute température, notamment le Mo et le TZM, ont été étudiés pour évaluer leur applicabilité dans les applications des réacteurs à fusion, en plus des cibles de spallation dans les accélérateurs de particules. Les impacts de l'irradiation par neutrons, protons et ions sur les propriétés et la microstructure du Mo pur et de sa combinaison TZM ont été évalués par des études de dommages par illumination. Le molybdène travaillé à froid (moitié CW), décrit par une microstructure composée de grains étendus de manière non uniforme, a été envisagé pour une utilisation dans le cadre de nettoyage du halo de puits de 7 TeV du Grand collisionneur de hadrons, ce qui a motivé la présente étude. Français Pour évaluer la dégradation des propriétés physio-mécaniques clés de la structure travaillée à froid après une exposition prolongée à l'irradiation protonique ainsi que l'impact de la température d'irradiation sur la dégradation, des irradiations avec des protons de 200 MeV à 960°C à des fluences d'environ 2 × 1021 p/cm2 et avec 28 MeV à moins de 600°C à une fluence d'environ 6 × 1020 p/cm2 ont été effectuées au Brookhaven National Laboratory. Des rayons X à haute énergie aux synchrotrons NSLS et NSLS II ont été utilisés dans l'évaluation post-irradiation (PIE) pour évaluer l'évolution de la microstructure. Il a été révélé que le Mo travaillé à froid et en accord avec les études d'irradiation neutronique à haute température, souffre d'une sérieuse réduction de la résistance à la traction en raison de l'évolution des défauts en réseaux de dislocations. De plus, l'irradiation à des températures proches de la température de recristallisation complète de la structure travaillée à froid supprime la texture de la microstructure induite par le travail à froid.

Avertissement: Ce résumé a été traduit à l'aide d'outils d'intelligence artificielle et n'a pas encore été examiné ni vérifié