钨中辐照诱导缺陷微观结构演化的研究：一种实验-数值方法
数值分析
2024-07-09 v1 数值分析
摘要
聚变托卡马克反应堆中的恶劣条件对诸如偏滤器和产氚包层等内部部件的开发和设计构成了主要挑战，这是由于聚变相关的辐照条件（14 MeV）和巨大的热负荷。当前工作描述了采用一种集成的实验-数值方法来评估用于聚变应用的钨中位错环和空洞的微观结构演化。实施了团簇动力学（CD）模型，并对实验测试中使用的辐照钨盘形紧凑拉伸（DCT）试样进行了模拟。分别对在400°C和600°C下辐照至约1 dpa的DCT试样进行了TEM表征。来自实验的dpa速率和来自SPECTRA-PKA代码的级联重叠速率被纳入CD模型。基于实验与计算结果的比较，清晰地观察到了辐照诱导缺陷（位错环、空洞、c15团簇）的剂量和温度依赖性。研究了陷阱介导的扩散，并通过全级联重叠模式分析了级联与预先存在缺陷的影响，并评估了其对缺陷浓度的后续影响。通过自间隙原子（SIA）的转移速率，详细研究了SIA的交换以及通过<111>和<100>位错环之间反应导致的位错环尺寸变化。
引用
@article{arxiv.2407.06022,
title = {Investigation of microstructural evolution of irradiation-induced defects in tungsten: an experimental-numerical approach},
author = {Salahudeen Mohamed and Qian Yuan and Dimitri Litvinov and Jie Gao and Ermile Gaganidze and Dmitry Terentyev and Hans-Christian Schneider and Jarir Aktaa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.06022},
year = {2024}
}