電子石墨模具核石墨輻射后的儲能
電子石墨模具核石墨輻射后的儲能
一個具有大約200萬電子伏能量的高速中子，可以使石墨中大約21000個碳原子從其晶格點(diǎn)移位，因此在電子石墨模具晶體中，會構(gòu)成許多空晶格點(diǎn)和層間侵入原子。這些空晶格點(diǎn)和侵人原子，因?yàn)樵俳Y(jié)合等原因，消滅掉一部分之外，都是石墨晶體的缺點(diǎn)，使石墨晶體發(fā)生變形。進(jìn)行中子輻照時，在石墨中，因?yàn)榇朔N變形可積蓄能量，因而使石墨的含熱量增加。這種增加的熱含量稱為“儲能”(storecl energy)或“韋格納能”(Wigner energy)。
如果把輻照過的電子石墨模具加熱到輻照時的溫度以上，那么貯存能的一部分就會變成熱而被開釋出去。這是因?yàn)闇囟壬?，原子的熱振趨于激化，石墨品體變形有所削減的結(jié)果。這是以被輻照過的石墨與未被輻照的電子石墨模具的燃燒熱之差求算出來的。
輻照劑量與儲能的關(guān)系，以及在輻照之后在100℃下退火時所殘留的儲能。圖中的虛線系以兩者之差來表明退火所開釋的能量。在圖中，退火溫度T取為橫軸，把以10℃/min的升溫速率，每經(jīng)1℃所開釋的儲能(dS/d7)作為縱軸，這樣做出的曲線叫做“儲能開釋線”（Wpe“qryl“ctm),圖展示了在30℃下，以4ON4/A生劑量需照定的石墨的儲能開釋曲線。若將被輻照過的石墨加熱到Ti的溫度，便開始開釋儲能，所開釋的儲能相當(dāng)于從未輻照石墨的比熱線之上畫有斜線的那部分面積。
儲能的開釋導(dǎo)致溫度的上升，在斷熱條件下，溫度T，剛好升到T2，使比熱線上斜線部分的面積等于其右側(cè)到T，溫度停止的斜線部分的面積。依據(jù)這一原理，在運(yùn)轉(zhuǎn)中的反應(yīng)堆減速資料，很可能會呈現(xiàn)很大的溫度上升現(xiàn)象。在30℃鄰近，受過各種不同輻照的電子石墨模具，其儲能開釋曲線如圖3-56所示。200℃鄰近呈現(xiàn)大量的能量開釋，是因?yàn)槭珜娱g所構(gòu)成的G分子級合保的分化所造成。此外，在200℃左右的能量開釋，往輻照劑量小的范圍內(nèi)，是隨輻照劑量的增大而增關(guān)的，輻照病量大到某一定值時，開釋能量達(dá)到最大值，超過此極限，開釋能量區(qū)面變小。據(jù)照溫度常于全溫時，隨著據(jù)照溫度的增高，儲能逐步削減，并且能量開釋曲線變低。
