Радиационные повреждения

Для измерения мощности полного излучения накаленных тел,, т. е. суммарного теплового и светового, служат радиационные пирометры, их называют еще пирометрами полного излучения.

излучения объекта измерения весьма малы, что позволяет понизить предел измеряемых температур. Радиационные пирометры рефлекторного типа обычно используются для измерения низких температур (20—200° С).

Радиационные пирометры 34 Роликовая сварка 317 Рольггнговые печи 51 Рудио-ермические печи:

тактные» датчики). Примерами «контактных» датчиков могут служить термопары или термометры сопротивлений, «бесконтактных» —• радиационные пирометры.

Радиационные пирометры градуируются по излучению абсолютно черного тела, и для них также характерна

Радиационные пирометры. На 24.4 показан преобразователь пирометра ИАТ, представляющий собой трубу /, в заднем торце KOJ торой установлено сферическое зеркало 3. Измеряемый радиационный поток, отраженный зеркалом 3, фокусируется на терморезистор 2 и нагревает его. Чтобы нагрев происходил только прямыми лучами

вательно, различие между 7' и Тр может достигать 9 = 1,7. Поэтому радиационные пирометры градуируются именно на тех телах и в том состоянии, в котором им затем предстоит работать, и при смене объектов измерения, сильно отличающихся друг от друга, нуждаются в новой градуировке.

Радиационные пирометры градуируются по излучению абсолютно

Для измерения температуры применяются контактные и бесконтактные методы. Контактное измерение температуры осуществляется с помощью жидкостных и манометрических термометров, термопар, термометров сопротивления, термоиндикаторов. Бесконтактные методы теплового контроля основаны на использовании инфракрасного излучения, испускаемого всеми нагретыми телами. Инфракрасное излучение занимает широкий диапазон длин волн от 0,76 до 1000 мкм. Спектр, мощность и пространственные характеристики этого излучения зависят от температуры тела и его излучательной способности, обусловленной, в основном, его материалом и микроструктурными характеристиками излучающей поверхности. При повышении температуры мощность излучения быстро растет, а ее максимум сдвигается в область более коротких длин волн. По характеру получения информации различают пирометры для локального измерения температуры в данной точке объекта и пирометры для анализа температурных полей - тепловизоры. По принципу действия различают яркостные, цветовые и радиационные пирометры. Принцип действия яркостных пирометров основан на зависимости спектральной яркости нагретых тел от температуры, описываемой законами Планка и Вина. Действие цветовых пирометров основано на сравнении интенсивности излучения объекта в двух спектральных диапазонах. Логарифм их отношения обратно пропорционален цветовой температуре объекта. Действие радиационных пирометров основано на использовании закона Стефана-

94. Пикашов В. С., Еринов А. Е., Геращенко О. А. Радиационные пирометры о диафрагменной оптике* без конденсирующих устройств для контроля параметров переноса энергии излучением. — В кн.: Лучистый теплообмен. Калининград, 1974, с. 134—147.

В этих случаях для достижения максимальной точности нагрева следует стремиться к тому, чтобы влияние изделия на термопару Ъ-л было минимальным, т. е. располагать термопару дальше от изделия и ближе к нагревателям или, если возможно, применять оптические или радиационные пирометры, направленные на нагреватели и измеряющие температуру печи.

он нормален к поверхности ЗС- мишени. Энергия импульса атома, покидающего поверхность мишени и переходящего в пар, должна быть равна или больше энергии испарения и составляет лишь часть энергии бомбардирующей частицы. Схема, показанная на 3-13, иллюстрирует, что большая часть энергии тратится на радиационные повреждения решетки твердого тела, из которого изготовлена мишень. Исходя из предположения, что основной вклад в процесс распыления вносит первое столкновение иона с атомом мишени, была предложена простая формула для расчета коэффициента распыления

В современных легководных реакторах (LWR) обеспечивается выгорание топлива в размере около 3,5 ГВт-сут/т. Предполагается, что значение, требуемое для экономичной эксплуатации реактора-размножителя, составляет около 100 ГВт-сут/т. Основным сдерживающим фактором достижения более высоких значений выгорания в легководных реакторах является падение реактивности реактора по мере уменьшения количества делящихся ядер, а в реакторах БН — радиационные повреждения твэлов.

В процессе эксплуатации наблюдалось распухание твэлов как в радиальном, так и в осевом направлениях. В результате распухания отмечалось снижение плотности ядерного топлива, что оказывало отрицательный эффект на реактивность, а радиальное распухание вызывало разрушение стальной оболочки. Радиационные повреждения были еще более ярко выражены, когда в топливо было включено небольшое количество плутония. Отмечалось очень сильное распухание при таких незначительных выгораниях, как 1 %, и температурах до 400 °С. Стало очевидным, что наиболее благоприятные условия для активной зоны реактора-размножителя — больший нейтронный поток и более высокие температуры. Это означает, что должны использоваться различные топливные материалы для достижения высоких уровней выгорания, которые требуются для получения требуемых экономических показателей по топливу.

Из рассмотрения процессов воздействия различных типов излучений высокой энергии на вещество, можно сделать общий вывод о том, что это воздействие сводится в конечном счете к образованию быстрых заряженных частиц, электронов или положительных ионов, т.е. к ионизации вещества. Радиационные повреждения в первую очередь вызываются именно этими вторичными заряженными частицами, поскольку они взаимодействуют с большим числом атомов, чем частицы первичного излучения. Как можно убедиться из приведенного ниже примера, процессы ионизации вещества имеют очень короткую временную шкалу.

Корпус реактора ( 1.4) с расположением всех патрубков (входных и выходных) выше активной зоны не менее чем на 1000 мм позволяет, по существу, исключить радиационные повреждения высоконагруженной зоны патрубков. Расположение опоры корпуса реактора в срединной части способствует снижению температурных напряжений при пусках и остановках реактора. Днище корпуса реактора имеет эллиптическую форму, а крышка - полусферическую. В отличие от реакторов меньшей мощности в ВВЭР-1000 не использовано нажимное кольцо для крепления крышки к

Радиационные повреждения у аустенитных нержавеющих сталей накапливаются менее интесивно, чем у корпусных низколегированных. Увеличение сопротивления разрушению (предел прочности Оц) при дозах облучения до 2 • 1024 н/м и температурах до 70 °С составляет 9-12%, а снижение пластичности - 20-28% [23].

Современная экспериментальная электронно-микроскопическая техника позволяет непосредственно наблюдать радиационные повреждения размером порядка 10 А, а с помощью автоионного мик-

2. Томпсон М. Дефекты и радиационные повреждения в металлах.— М. : Мир, 1971.—367 с.

77. Томпсон М. Дефекты и радиационные повреждения в металлах.— М. : Мир, 1971. 367 с.

25. Томпсон M. Дефекты и радиационные повреждения в металлах.— М. : Мир, 1971.—367 с.

Наиболее значительные радиационные повреждения, результатом которых является изменение некоторых физических свойств, вызывают быстрые нейтроны.