Jornal de Ciência de Energia Nuclear e Tecnologia de Geração de Energia

Efeitos da irradiação de protões nas propriedades físico-mecânicas e na microestrutura do molibdénio trabalhado a frio$

Simos N, Quaranta E, Charitonidis N, Redaelli S, Bertarelli A, Mariani N, Zhong Z, Ghose S, Doorhyee E, Zhong H e Kotsina Z

Materiais e ligas refractários a alta temperatura, incluindo Mo e TZM, foram considerados e estudados para avaliar a sua aplicabilidade em aplicações de reactores de fusão, para além de alvos de espalação em aceleradores de partículas. Os impactos da irradiação de neutrões, protões e iões nas propriedades e microestrutura do Mo puro e da sua combinação TZM foram avaliados através de estudos de danos de iluminação. O molibdénio trabalhado a frio (metade CW), descrito por uma microestrutura composta por grãos não consistentemente estendidos, foi considerado para utilização na estrutura de limpeza de halo do eixo do Large Hadron Collider 7 TeV e incitou a presente investigação. Avaliar a degradação das principais propriedades físico-mecânicas da estrutura trabalhada a frio após exposição prolongada à irradiação de protões, bem como o impacto da temperatura de irradiação nas irradiações de degradação com protões de 200 MeV a 960°C para fluências ~2 × 1021 p /cm2 e com 28 MeV abaixo dos 600°C até uma fluência de ~6 × 1020 p/cm2 foram realizados no Laboratório Nacional de Brookhaven. Os raios X de alta energia nos sincrotrões NSLS e NSLS II foram utilizados na avaliação pós-irradiação (PIE) para avaliar a evolução da microestrutura. Foi revelado que o Mo trabalhado a frio e de acordo com estudos de irradiação de neutrões a altas temperaturas, sofre uma séria redução na resistência à tracção devido à evolução de defeitos em redes de discordâncias. Além disso, a irradiação a temperaturas próximas da temperatura de recristalização total da estrutura trabalhada a frio remove a textura da microestrutura induzida pelo trabalho a frio.