nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2020-1-46-52nuc-218Research ArticleСтатьиОЦЕНКА ВЫДЕЛЕНИЯ ГЕЛИЯ И ТРИТИЯ ИЗ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ СВИНЦОВО-ЛИТИЕВОЙ ЭВТЕКТИКИ Li15,7Pb ПРИ ЕЕ ОБЛУЧЕНИИ НА РЕАКТОРЕ ИВГ.1МESTIMATION OF HELIUM AND TRITIUM RELEASE FROM THE Li15.7Pb LEAD-LITHIUM EUTECTIC IN THE SOLID PHASE STATE UNDER IRRADIATION AT THE IVG.1M REACTORТулубаевЕ. Ю.TulubayevYe. Yu.

Курчатов

Kurchatov

ПонкратовЮ. В.PonkratovYu. V.

Курчатов

Kurchatov

ГордиенкоЮ. Н.GordienkoYu. N.

Курчатов

Kurchatov

БочковВ. С.BochkovV. S.

Курчатов

Kurchatov

БукинаО. С.BukinaO. S.

Курчатов

Kurchatov

СамархановК. К.SamarkhanovK. K.

Курчатов

Kurchatov

Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РККазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RKKazakhstan202030032020014652Copyright © Тулубаев Е.Ю., Понкратов Ю.В., Гордиенко Ю.Н., Бочков В.С., Букина О.С., Самарханов К.К., 20202020Тулубаев Е.Ю., Понкратов Ю.В., Гордиенко Ю.Н., Бочков В.С., Букина О.С., Самарханов К.К.Tulubayev Y.Y., Ponkratov Y.V., Gordienko Y.N., Bochkov V.S., Bukina O.S., Samarkhanov K.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/218

Работа посвящена изучению выделения гелия и трития из твердой фазы нового материала свинцово-литиевой эвтектики (Li15,7Pb) в условиях реакторного излучения. Представлены основные характеристики нового материала, изучена его микроструктура. Приведено сравнение микроструктур эвтектик Li15,7Pb и Pb17Li. Рассчитана длина свободного пробега и скорости наработки гелия и трития в исследуемом материале. Проведена оценка выхода гелия и трития из приповерхностного слоя свинцово-литиевой эвтектики Li15,7Pb и приведено сравнение с экспериментальными данными, полученными в реакторных экспериментах.

The studies described in this paper are devoted to the study of helium and tritium release formation in the solid phase state of new Li15.7Pb lithium-lead eutectic under irradiation. The paper describes the main properties of the new material and its microstructure. The comparison of microstructures of eutectic Li15.7Pb and Pb17Li is given. Helium and tritium free path length in the near-surface layer of the lead lithium eutectic sample were calculated. The rate of helium and tritium formation in this material during its irradiation at the IVG.1M reactor has been determined. Estimation of helium and tritium release formation from the near-surface layer of the Li15.7Pb lithium-lead eutectic has been done and a comparison with experimental data obtained in in-pile test has been presented.

Работа была выполнена в рамках грантового финансирования исследований МОН РК № AP05131677/ ГФ5 Эвтектика.ReferencesNishikawa, M. Isotope exchange capacity on Li4SiO4 and comparison of tritium inventory in various solid breeder blankets / M. Nishikawa, N. Nakashima, K. Hashimoto, S. Beloglazov // J. Nucl.Sci.Tech. – 2001. – Vol. 38, № 11. – P. 944–951.Nishikawa, M. Isotope exchange capacity on Li4SiO4 and comparison of tritium inventory in various solid breeder blankets / M. Nishikawa, N. Nakashima, K. Hashimoto, S. Beloglazov // J. Nucl.Sci.Tech. – 2001. – Vol. 38, № 11. – P. 944–951.Kudo, H. Tritium behavior in blanket system / H. Kudo, K. Okuno // J. Nucl. Mater.– 1988.– Vol. 155–157. – P. 524–529.Kudo, H. Tritium behavior in blanket system / H. Kudo, K. Okuno // J. Nucl. Mater.– 1988.– Vol. 155–157. – P. 524–529.Расчетные оценки энерговыделения и скоростей наработки 3H, 4Hе в литиевой КПС при ее облучении на реакторе ИВГ.1М / И.В. Прозорова, М.К. Скаков, И.Л. Тажибаева, Ю.В. Понкратов, Т.В. Кульсартов // Вестник НЯЦ РК.– 2018.– № 1.– С. 91-96. IF = 0,145, Каз БЦ, 2017.Расчетные оценки энерговыделения и скоростей наработки 3H, 4Hе в литиевой КПС при ее облучении на реакторе ИВГ.1М / И.В. Прозорова, М.К. Скаков, И.Л. Тажибаева, Ю.В. Понкратов, Т.В. Кульсартов // Вестник НЯЦ РК.– 2018.– № 1.– С. 91-96. IF = 0,145, Каз БЦ, 2017.Наработка трития в литиевой керамике и Li2TiO3 для бланкета термоядерного реактора / Т.В. Кульсартов, И.Л. Тажибаева, Е.А. Кенжин // ВАНТ. Серия: Термоядерный синтез. – 2008. – Вып. 2. – С. 3–12.Наработка трития в литиевой керамике и Li2TiO3 для бланкета термоядерного реактора / Т.В. Кульсартов, И.Л. Тажибаева, Е.А. Кенжин // ВАНТ. Серия: Термоядерный синтез. – 2008. – Вып. 2. – С. 3–12.Hiroshi Kudo, Kenji Okuno. Kinetics and mechanism of tritium release from neutron-irradiated Li2O. Journal of Nuclear Materials. 1985. Vol. 133–134. P. 192-195. https://doi.org/10.1016/0022-3115(85)90132-1.Hiroshi Kudo, Kenji Okuno. Kinetics and mechanism of tritium release from neutron-irradiated Li2O. Journal of Nuclear Materials. 1985. Vol. 133–134. P. 192-195. https://doi.org/10.1016/0022-3115(85)90132-1.Beckman I.N et. al. Diffusion of tritium generated in lithium metatitanate Li2TiO3 during thermal neutron irradiation in reactor WWR-K / VANT. Series: Thermonuclear fusion. 2009. Vol. 2. P. 83–92. DOI: 10.21517/0202-3822-2009-32-2-83-92.Beckman I.N et. al. Diffusion of tritium generated in lithium metatitanate Li2TiO3 during thermal neutron irradiation in reactor WWR-K / VANT. Series: Thermonuclear fusion. 2009. Vol. 2. P. 83–92. DOI: 10.21517/0202-3822-2009-32-2-83-92.Study of tritium and helium generation in lithium-containing materials and their release Zh.A. Zaurbekova, A.A. Sitnikov, T.V. Kulsartov, I.L. Tazhibayeva, Yu.V. Ponkratov, V.S. Gnyrya, G. Kizane Problems of Atomic Science and Technology, Series Thermonuclear Fusion 2018, V. 41. P. 14–25Study of tritium and helium generation in lithium-containing materials and their release Zh.A. Zaurbekova, A.A. Sitnikov, T.V. Kulsartov, I.L. Tazhibayeva, Yu.V. Ponkratov, V.S. Gnyrya, G. Kizane Problems of Atomic Science and Technology, Series Thermonuclear Fusion 2018, V. 41. P. 14–25R. A. Irkimbekov, L. K. Zhagiparova, V. M. Kotov, A. D. Vurim, V. S. Gnyrya. Neutronics Model of the IVG.1M Reactor: Development and Critical-State Verification. Atomic Energy. 2019, Vol. 127, Issue 2, pp 69–76. https://doi.org/10.1007/s10512-019-00587-1.R. A. Irkimbekov, L. K. Zhagiparova, V. M. Kotov, A. D. Vurim, V. S. Gnyrya. Neutronics Model of the IVG.1M Reactor: Development and Critical-State Verification. Atomic Energy. 2019, Vol. 127, Issue 2, pp 69–76. https://doi.org/10.1007/s10512-019-00587-1.Ю.Н. Гордиенко, T.В. Кульсартов, Ж.A. Заурбекова, Ю.В. Понкратов, В.С. Гныря, Н.Н. Никетенков. Применение метода водородной проницаемости в реакторных экспериментах по исследованию взаимодействия изотопов водорода с конструкционными материалами. Известия Tомского Политехнического Университета: Математика и механика. Физика [Бюллетень Томского Политехнического Университета: Математика и механика. Физика] 324 (2014) 149–162.Ю.Н. Гордиенко, T.В. Кульсартов, Ж.A. Заурбекова, Ю.В. Понкратов, В.С. Гныря, Н.Н. Никетенков. Применение метода водородной проницаемости в реакторных экспериментах по исследованию взаимодействия изотопов водорода с конструкционными материалами. Известия Tомского Политехнического Университета: Математика и механика. Физика [Бюллетень Томского Политехнического Университета: Математика и механика. Физика] 324 (2014) 149–162.V. Matveev, Emission of charged clusters during metal sputtering by ions, 322 Tech. Phys. 45 (8) (2000) 1063–1069.V. Matveev, Emission of charged clusters during metal sputtering by ions, 322 Tech. Phys. 45 (8) (2000) 1063–1069.O. Tarasov, D. Bazin, LISE++: radioactive beam production with in-flight 324 separators, Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. 266 (19–20) (2008) 4657–4664.O. Tarasov, D. Bazin, LISE++: radioactive beam production with in-flight 324 separators, Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. 266 (19–20) (2008) 4657–4664.Тулубаев Е.Ю., Исследование процессов выделения ионов гелия из приповерхностного слоя литийсодержащих материалов ТЯР / Тулубаев Е.Ю, Понкратов Ю.В., Кульсартов Т.В. Вестник НЯЦ РК [и др.] // Вестник НЯЦ РК – 2014 – выпуск 3. – c. 94–101.Тулубаев Е.Ю., Исследование процессов выделения ионов гелия из приповерхностного слоя литийсодержащих материалов ТЯР / Тулубаев Е.Ю, Понкратов Ю.В., Кульсартов Т.В. Вестник НЯЦ РК [и др.] // Вестник НЯЦ РК – 2014 – выпуск 3. – c. 94–101.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.