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न्यूट्रॉन विकिरण भंगुरता

1950
न्यूट्रॉन विकिरण से होने वाली भंगुरता के लिए परमाणु रिएक्टर के दबाव पात्र का निरीक्षण।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

न्यूट्रॉन एम्ब्रिटलमेंट ऊर्जा की हानि है। लचीलापन और न्यूट्रॉन विकिरण के संपर्क में आने वाली सामग्रियों में कठोरता। परमाणु रिएक्टरों में, उच्च ऊर्जा न्यूट्रॉन परमाणुओं को उनके जाली स्थलों से विस्थापित कर देते हैं, जिससे रिक्तियों और अंतरालीय स्थानों जैसे दोष उत्पन्न होते हैं। ये दोष संचित होकर समूह बनाते हैं जो विस्थापन गति को बाधित करते हैं, जिससे पदार्थ की कठोरता और मजबूती तो बढ़ती है, लेकिन टूटने से पहले प्लास्टिक रूप से विकृत होने की उसकी क्षमता गंभीर रूप से कम हो जाती है।

न्यूट्रॉन एम्ब्रिटलमेंट का एक महत्वपूर्ण परिणाम डक्टाइल-टू-ब्रिटल ट्रांज़िशन तापमान (DBTT) में वृद्धि है। DBTT वह तापमान है जिसके नीचे कोई पदार्थ ब्रिटल व्यवहार करता है और जिसके ऊपर वह डक्टाइल होता है। रिएक्टर प्रेशर वेसल्स, जो आमतौर पर फेरिटिक स्टील से बने होते हैं, के लिए इस वृद्धि का अर्थ है कि वेसल अपने सामान्य परिचालन तापमान पर ब्रिटल हो सकता है, जिससे सुरक्षा का गंभीर खतरा पैदा होता है, विशेष रूप से शटडाउन या स्टार्टअप थर्मल चक्रों के दौरान। DBTT वृद्धि की मात्रा न्यूट्रॉन फ्लुएंस (प्रति इकाई क्षेत्रफल कुल न्यूट्रॉन), न्यूट्रॉन ऊर्जा स्पेक्ट्रम, विकिरण तापमान और पदार्थ की संरचना (जैसे, तांबा और निकल की मात्रा एम्ब्रिटलमेंट को तेज कर सकती है) पर निर्भर करती है।

इस खोज की नवीनता अत्यंत महत्वपूर्ण थी, क्योंकि इसने एक नए क्षरण तंत्र को प्रस्तुत किया जो रासायनिक संक्षारण या यांत्रिक थकान पर आधारित नहीं था, बल्कि उप-परमाणु कणों की परस्पर क्रियाओं पर आधारित था। इस प्रभाव को समझना और उसका मात्रात्मक विश्लेषण करना परमाणु अभियांत्रिकी और सुरक्षा का एक महत्वपूर्ण आधार बन गया। इसे नियंत्रित करने के लिए, परमाणु संयंत्र निगरानी कार्यक्रम चलाते हैं जहाँ आरपीवी सामग्री के नमूने रिएक्टर के अंदर रखे जाते हैं, समय-समय पर निकाले जाते हैं और भंगुरता की प्रगति पर नज़र रखने के लिए उनका परीक्षण किया जाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि रिएक्टर अपने पूरे जीवनकाल में सुरक्षित परिचालन सीमाओं के भीतर रहे।

UNESCO Nomenclature: 3308
सामग्री विज्ञान

Type

भौतिक प्रक्रिया

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • जेम्स चैडविक द्वारा न्यूट्रॉन की खोज
  • पहले परमाणु रिएक्टर (शिकागो पाइल-1) का विकास
  • यूजीन विग्नर द्वारा ठोस पदार्थों में विकिरण क्षति की भविष्यवाणी (विग्नर प्रभाव)
  • क्रिस्टल जाली दोषों को देखने के लिए इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में हुई प्रगति
  • ए.ए. ग्रिफ़िथ द्वारा फ्रैक्चर यांत्रिकी का विकास

आवेदन

  • परमाणु रिएक्टर प्रेशर वेसल्स (आरपीवी) के लिए जीवनकाल मूल्यांकन और विस्तार कार्यक्रम
  • अगली पीढ़ी के विखंडन और संलयन रिएक्टरों के लिए विकिरण-प्रतिरोधी मिश्र धातुओं का विकास
  • परमाणु संयंत्रों में क्षरण की निगरानी के लिए सामग्री निगरानी कार्यक्रम
  • उच्च विकिरण वातावरण में सामग्री के प्रदर्शन का पूर्वानुमानित मॉडलिंग
  • अंतरिक्ष यान और उपग्रहों के लिए परिरक्षण और संरचनात्मक घटकों का डिजाइन

पेटेंट:

NA

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संबंधित विषय: न्यूट्रॉन एम्ब्रिटलमेंट, विकिरण क्षति, परमाणु रिएक्टर, डीबीटीटी, रिएक्टर प्रेशर वेसल, फ्रैक्चर टफनेस, लैटिस डिफेक्ट्स, विकिरण, सामग्री विज्ञान, परमाणु इंजीनियरिंग।

ऐतिहासिक संदर्भ

न्यूट्रॉन विकिरण भंगुरता

1950
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1955
1949
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1956

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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