Experimental complex based on COMBAS fragment separator. Current state. Planned experiments/Structural studies of nuclear energy materials irradiated with high and low energy ions

23.04.2024 – FLNR Scientific Seminar, 15-30, FlerovLab Conference Hall

Seminars in connection with the election for the positions

Sereda Yu.M., FLNR, JINR

Experimental complex based on COMBAS fragment separator. Current state. Planned experiments

Information is presented on the current state of COMBAS fragment separator and planned experiments with the beams from modernized U400M accelerator.

Середа Ю.М.

Экспериментальный комплекс на базе фрагмент-сепаратора КОМБАС. Текущее состояние. Планируемые эксперименты

Представлена информация о текущем состоянии фрагмент-сепаратора КОМБАС и планируемых экспериментах на пучках модернизированного ускорителя У-400М.

Sokhatsky A.S., FLNR, JINR

Structural studies of nuclear energy materials irradiated with high and low energy ions

Development of materials for the core elements of future nuclear and thermonuclear reactors is based on understanding the physical principles of material degradation due to the phenomena happened during their neutron or ion irradiation. Required data base of these phenomena is accumulated from the analysis of special experiments aimed at simulating a certain effect of irradiation and studying the resulted structural changes in the material or measuring change of physical parameters. Research of the Radiation physics group of Sector N8 relates to this area of knowledge is curried out in the directions: 1) study of the effects of high density ionisation of the matter in tracks of high-energy heavy ions (simulating fission fragments of nuclear fuel atoms), and 2) study of the role of ion-implanted helium (the main product of the neutrons with nuclear matter reaction) in the structural degradation of materials. The range of materials of interest includes perspective ferritic and austenitic alloys including strengthened by oxides, and so called high-entropy alloys as well as silicon carbide. Structural analysis methods are TEM, SEM, X-ray diffractometry as well as micromechanical testing. The advanced methodology of uniform ion doping and damage developed by the group staff members is used to obtain TEM objects.

Сохацкий А.С.

Структурные исследования материалов ядерной энергетики, облученных ионами высоких и низких энергий

Разработка материалов для элементов активных зон будущих ядерных и термоядерных реакторов базируется на понимании физических принципов деградации материалов из-за явлений, происходящих во время их нейтронного или ионного облучения. Необходимая база данных об этих явлениях накапливается из анализа специальных экспериментов, имеющих целью смоделировать определенный эффект облучения, и исследовать полученные структурные изменения в материале, или измерить изменение физических параметров. Исследования группы Радиационной физики Сектора №8 относятся к этой области знания и ведутся в направлениях: 1) изучение эффектов высокой плотности ионизации вещества в треках высокоэнергетических тяжелых ионов (моделирующих осколки деления атомов ядерного топлива), и 2) изучение роли ионно-имплантированного гелия (основного продукта реакций нейтронов с ядрами вещества) в структурной деградации материалов. Круг интересующих материалов включает перспективные ферритные и аустенитные сплавы, в том числе, упрочненные оксидами, и т.н. высокоэнтропийные сплавы, а также карбид кремния. Методами структурного анализа являются ПЭМ, РЭМ, рентгеновская дифрактометрия, а также микромеханические испытания. Для получения объектов ПЭМ применяется разработанная сотрудниками группы перспективная методология равномерного ионного легирования и повреждения.