国产RPV钢铁离子辐照脆化行为的正电子湮灭研究

张天慈^1,2，王海涛¹，李正操²，SCHUT Henk³，张征明¹，贺铭⁴，孙玉良¹

1. 清华大学核能与新能源技术研究院高温堆总体室先进反应堆工程与安全教育部重点实验室先进核能技术协同创新中心2. 清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室3. Department of Radiation Science and Technology Delft University of Technology4. 上海电气核电设备有限公司

摘 要：选取服役于我国高温气冷示范电站的反应堆压力容器（reactor pressure vessel,RPV）钢A508-3和纯Fe,采用3 Me V铁离子进行高温（250℃）与室温（约25℃）辐照,辐照损伤分别达0.1、0.5和1.0 dpa,对样品分别进行正电子湮灭和纳米压痕硬度研究。结果表明,辐照会使材料内部产生缺陷,这种缺陷以空位型缺陷和溶质原子团簇缺陷为主。且高温辐照产生的缺陷密度低于室温辐照,其中高温的退火效应使材料内部缺陷发生一定程度的回复。辐照后RPV钢和纯Fe都产生了一定程度的硬化,硬化程度随辐照损伤的增加而增高。对于RPV钢,高温辐照比室温辐照使材料内部产生更少的空位型缺陷和更多的溶质原子团簇型缺陷,因而RPV钢的辐照硬化可能主要是由溶质原子团簇型缺陷引起的。

关键词：国产RPV钢;辐照脆化;正电子湮灭;高温气冷堆;