Исследование гидрированного титана, облученного нейтронами методами термостимулированного газовыделения и термоэдс

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрена десорбция водорода из гидрированного титана после его облучения тепловыми нейтронами. Исследование проведено методами термостимулированного газовыделения и термоэдс. В ходе ядерных превращений в облучаемом нейтронами титане образуется водород, радиоактивный ванадий 51V, γ-активный изотоп 46Sc, γ-кванты с энергией от 220 до 1120 кэВ в зависимости от энергии нейтронов. Интенсивность γ-излучения зависит от концентрации водорода, содержащегося в предварительно насыщенном водородом титане. Наличие γ-излучения следует учитывать при создании нейтронной защиты на основе титана. При облучении интерметаллических соединений, предназначенных для накопления и транспортировки водорода, происходит потеря атомов титана и нарушается его первоначальный стехиометрический состав в условиях выхода водорода из зоны облучения. При облучении титана нейтронами наблюдается изменение концентрации водорода в образцах и перераспределение водорода между твердым раствором и гидридными фазами титана.

Об авторах

Ю. И. Тюрин

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: tyurin@tpu.ru

Инженерная школа ядерных технологий

Россия, Томск, 634050

В. В. Ларионов

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: tyurin@tpu.ru

Инженерная школа ядерных технологий

Россия, Томск, 634050

В. А. Варлачев

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: tyurin@tpu.ru

Инженерная школа ядерных технологий

Россия, Томск, 634050

Список литературы

  1. Bannenberg L.J., Heere M., Benzidi H. et al. //Int. J. Hydrogen En. 2020. V. 45. P. 33687. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.08.119
  2. Ушаков С.С., Кудрявцев AС., Карасёв EA. // Вопросы материаловедения. 2006. Т. 1 (45). С. 68.
  3. Gusev M.N., Maksimkin O.P., Garner F.A. // J. Nucl. Mater. 2010. V. 403. P. 121. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.06.010
  4. Ушаков С.С., Кожевников O.A. // Вопросы материаловедения. 2009. Т. 3 (59). С. 172.
  5. Ночовная Н.А. // ВИАМ. 2007. Вып. “Перспективы развития и применения титановых сплавов для самолетов, ракет, двигателей и судов”. С. 4.
  6. Bauer P. Superconductor Engineer. Development of HTS Current Leads for the ITER Project. Report No. TR-18-001. RR 4-6.
  7. Улин И.В., Фармаковский Б.В., Гюлиханданов Е.Л. // Вопросы материаловедения. 2019. Т. 4 (100). С. 97.
  8. Gu T., Gu J., Zhang Y., Ren H. // Progr. Chem. 2020. V. 32. P. 665. https://doi.org/10.7536/PC190829
  9. Власенко Н.И., Коротченко Н.М., Летвиненко С.Л. // Ядерная и радиационная безопасность. 2009. Т. 4. С. 33.
  10. Larionov A.S., Chekushina L.V., Suslov E.E. // Mater. Sci. Forum. 2019. V. 945. Р. 660. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.945.660
  11. Swittendick A.C. // J. Less Common. Met. 1984. V. 101. P. 191. https://doi.org/10.1016/0022-5088(84)90094-8
  12. Yastrebinsky R.N., Pavlenko V.I., Karnauhov V.L., Cherkashina A.A., Yastrebinskaya N.I., Gorodov AV. // Sci. Technol. Nucl. Install. 2021. V. 2021. Р. 6658431. https://doi.org/10.1155/2021/6658431
  13. Ильин A.A., Колачев Б.A., Полькин И.С. Титановые сплавы. Состав, строение, свойства. Справочник. M.: ВИЛС–МАТИ, 2009. 520 с.
  14. Kuriiwa T., Maruyama T., Kamegawa A., Okada M. // Int. J. Hydrogen En. 2010. V. 35. P. 9082. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.06.024
  15. Andreev V.N., Каpralova V.M., Klimov V.A. // Solid State Phys. 2007. V. 49. № 12. P. 2146.
  16. Wang J.Y., Jeng R.R., Nieh J.K., Lee S., Lee S.L., Bor H.Y. // Int. J. Hydrogen En. 2007. V. 32. № 16. P. 3959. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2007.05.025
  17. Zhang Y.L., Li J.S., Zhang T.B., Hu R., Xue X.Y. // Int. J. Hydrogen En. 2013. V. 38. № 34. P. 14675. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013. 09.040
  18. Gondor G., Lexcellent C. // Int. J. Hydrogen En. 2009. V. 34. P. 5716 https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.05.070
  19. Rajalakshmi N., Dhathathreyan K.S. // Int. J. Hydrogen En. 1999. V. 24. P. 625. https://doi.org/10.1016/S0360-3199(98)00121-9
  20. Chernov I.P., Larionov V.V., Lider A.M., Maximova N.G. // Indian J. Sci.Technol. 2015. V. 8. № 36. P. 1. https://doi.org/10.17485/ijst/2015/v8i36/90582
  21. MacDonald P.E., Mager T.R., Brumovsky M., Erve M., Banic M.J., Fardy C. Assessment and Management of Ageing of Major Nuclear Power Plant Components Important to Safety: PWR Pressure Vessels, International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria, 1999.
  22. Schoenfelder C.W., Swisher J.H. // J. Vac. Sci. Technol. 1973. V. 10. P. 862. https://doi.org/10.1116/1.1318443
  23. Vlasenko N.I., Korotenko M.N. Lytvynenko S.L., Stovbun V.V., Morozov I.A., Morozova R.A., Skorochod V.V., Medvedyev V.I. // Nucl. Radiat. Safety. 2009. V. 4. P. 33. https://doi.org/10.32918/nrs.2009.12-4(44).05
  24. Zhang G., Sang G., Xiong R., Kou H., Liu K., Luo W. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319915007284// Int. J. Hydrogen En. 2015. V. 40. P. 6582. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.03.107
  25. Chernov I.P., Rusetsky А.S., Кrasnov D.N., Larionov V.V., Sigfusson T.I., Tyurin Y.I. // J. Eng. Thermophys. 2011. V. 20. № 4. P. 360. https://doi.org/10.1134/S1810232811040059
  26. Chernov I.P., Rusetskii A.S., Krasnov D.N., Larionov V.V., Lyakhov B.F., Saunin E.I., Tyurin Y.I. // J. Exp. Theor Phys. 2011. V. 112. № 6. P. 952. https://doi.org/10.1134/S1063776111050104
  27. Tyurin Y.I., Larionov V.V., Chernov I.P., Sklyarova E.A. // Tech. Phys. 2011. V. 56. № 1. P. 30. https://doi.org/10.1134/S1063784211010245
  28. Вербецкий В.Н., Лушников С.A, Мовлаев Э.A. // Неорган. материалы. 2015. Т. 51. № 8. С. 850. https://doi.org/10.7868/S0002337X15080199
  29. Oh S.Y., Kawano T., Kahler S., Dashdorj D., Cowell S. // AIP Conf. Proc. 2008. V. 1005. P. 34. https://doi.org/10.1063/1.2920741
  30. Tyurin Y.I., Sypchenko V.S., Nikitenkov N.N., Zhang H., Chernov I.P. // Int. J. Hydrogen En. 2019. V. 44. P. 20223. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.05.185
  31. Yastrebinskii R.N., Pavlenko V.I., Gorodov A.I., Yastrebinskaya A.V., Akimenko A.V. // Russ. Eng. Res. 2023. V.43. № 9. P. 1. https://doi.org/10.3103/s1068798x23090265
  32. Garzarolli F.H., Stehle H., Steinberg E. // Zirconium in the Nuclear Industry: Eleventh International Symposium, 1996. P. 12. https://doi.org/10.1520/MNL12116R
  33. Schoenfelder C.W., Swisher J.H. // J. Vac. Sci. Technol. 1973. V. 10. P. 862. https://doi.org/10.1116/1.1318443
  34. Ястребинский Р.Н., Карнаухов А.А., Павленко В.И., Городов А.И., Акименко А.В., Фанина Е.А. // Вестн. Белгород. гос. технолог. ун-та им. В.Г. Шухова. 2022. Т. 7. № 12. С. 86. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2022-7-12-86-93
  35. Fukai Y. The Metal–Hydrogen System: Basic Bulk Properties. N.Y.: Spriger, 2009. 507 р.
  36. Hagi T., Sato Y., Yasuda M., Tanaka K. // Trans. Jpn Institute Met. 1987. V. 28. № 3. P. 198. https://doi.org/10.2320/matertrans1960.28.198
  37. Bowman R.C. Jr., Rhim W.-K. // Phys. Rev. B. 1981. V. 24. № 04. P. 2232. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.24.2232
  38. Shupen S., Kudiiarov V.N., Li K., Larionov V.V. // Russ. Metall. (Metally). 2020. № 11. P. 1276. https://doi.org/10.1134/S0036029520110142
  39. Varlachev V.A., Emets E.G., Kuznetsov S.I., Bogdan A.M., Varlacheva N.V. // J. Phys.: Conf. Ser. 2014. V. 552. № 1. Р. 012049. https://doi.org/10.1088/1742-6596/552/1/012049
  40. Варлачев В.А., Эмитс E.Г., Солодовников E.С. // Изв. вузов. Физика. 2009. № 11/2. С. 409.
  41. Varlachev V.A., Solodovnikov E.S. // Instrum. Exp. Tech. 2009. V. 52. № 3. P. 342. https://doi.org/10.1134/S0020441209030063
  42. Larionov V.V., Varlachev V.A, Shupeng X. // Int. J. Hydrogen En. 2020. V. 45. P. 15302. https://doi.org/0.1016/j.ijhydene.2020.04.014
  43. Bachkatov N.V., Sorokin N.L. // Solid State Phys. 1989. V. 31. № 5. P. 326.
  44. Varlachev V.A., Golovatsky A.V., Emets E.G., Butko Y.A. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2016. V. 135. Р. 012047. https://doi.org/10.1088/1757-899X/135/1/012047
  45. Щербаков А.С., Кацнельсон М.И., Трефилов А.В., Сорокин Н.С., Валиулин Э.Г. // Письма в ЖЭТФ. 1987. Т. 46. Вып. 9. С. 367.
  46. Vaks V.G., Trefilov A.V., Fomichev S.V. // Sov. Phys. JETP. 1981. V. 53. № 4. P. 830.
  47. Tyurin Y., Larionov V., Murashkina T., Sigfusson T. // Condens. Matter. 2018. V. 3. № 2. P. 1. https://doi.org/10.3390/condmat3020017
  48. Ono S., Nomura K., Ikeda Y. // J. Less-Common Met. 1982. V. 72. № 2. P. 159. https://doi.org/10.1016/0022-5088(80)90135-6
  49. Bowman R.C., Rhim J. // Phys. Rev. B. 1981. V. 24. № 4. P. 2232. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.24.2232
  50. Bruckner W., Opperman H., Reichelt W., Terukov E.I., Tschudnovskii F. // Vanadium Dioxide. Berlin: Akademie-Verlag, 1983. Р. 252.
  51. Cutler M., Mott N. // Phys. Rev. 1969. V. 181. № 3. Р. 1336. https://doi.org/10.1103/PhysRev.181.1336
  52. Mott N.F., Davis E.A. Electron Processes in Non-Crystalline Materials. Oxford, 1979.
  53. Звягин И.П. Кинетические явления в неупорядоченных полупроводниках. M.: МГУ, 1984. 189 с.
  54. Graener H., Rosenberg M., Whal T.E., Jones R.B. // Phil. Mag. B. 1981. V. 44. P. 389.
  55. Mattheiss L.F., Hamann D.R. // Phys. Rev. B. 1986. V. 33. № 1. P. 823. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.33.823
  56. Lu W., Singh D., Krauker H. // Phys. Rev. B. 1987. V. 36. № 14. P. 7335. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.36.733
  57. Moruzzi V.L., Janak J.F., Williams A.R. Calculated Electronic Properties of Metals. New York: Pergamon, 1978.
  58. Каганов М.И., Лифшиц И.М. // УФН. 1979. Т. 129. С. 487.
  59. Каролик А.С. // Материаловедение. 2011. № 4. С. 5.
  60. Каролик А.С. // Физика металлов и металловедение. 1988. Т. 65. № 3. С. 463.
  61. Seeger K. Semiconductor Physics. An Introduction. Berlin–New York: Springer–Verlag, 1982. 322 р.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».