Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 - Надыкто Б.А.
ISBN 5-9515-00-24-9
Скачать (прямая ссылка):
Number 26 2000 Los Alamos Science
289
Просвечивающая электронная микроскопия сплавов плутония
Рис. 2. Пузырьки гелия в плутонии
После отжига в течение 1 часа при температуре 400 0C образца сплава Pu-Ga после 21-лет-него хранения мы наблюдали пузырьки гелия вдоль границ зерен. Значительное количество пузырьков гелия наблюдается также внутри зерен
(Рисунок воспроизведен с разрешения Materials Research Society)
зерен, а более крупные - на границах зерен (см. рис. 2). Сейчас этими методами необходимо исследовать все проявления повреждений вследствие самооблучения -образование гелия, распухание за счет пустот, повреждения решетки.
Наноструктура плутония
Как и многие другие металлы, плутоний может быть осажден на подложку путем конденсации пара (например, при магнетронном распылении). Процессы осаждения часто используются для синтеза мелкозернистых микроструктур или сохранения метастабильных фаз. Наноструктуры представляют большой интерес, потому что они дают новые возможности для приготовления веществ, обладающих конкретными необходимыми свойствами, и исследования фундаментальных свойств веществ.
Мы провели исследование тонких фольг из сплавов Pu-Ga, осажденных триод-ным распылением, которые были изготовлены Гарри Ризо в ЛЛНЛ. Фольги имели чрезвьиайно мелкозернистую структуру (см. рис. 3). Некоторые зерна были размером всего 100 нм. Кроме того, осаждение распылением часто приводило к образованию многофазных структур, включая смесь а + |3 фаз. Мы использовали дифракцию электронов, чтобы идентифицировать плоскость (201), плоскость двойникования в a-фазе (Zocco et al. 1989) в противоположность плоскости (205), обнаруженной в а'-мартенсите. ПЭМ является незаменимым средством определения характеристик таких веществ.
Заключение
ПЭМ помогла нам понять необычные свойства плутония и его сплавов и физические процессы в нем. Много лет назад Лос-Аламос проложил дорогу к использованию этого метода. Однако, к сожалению, дальнейшая разработка метода ПЭМ в 90-е годы была приостановлена. Теперь мы в JIAHJI и ЛЛНЛ к ней возвращаемся и начинаем использовать ПЭМ как обычное средство исследования
(а) (б)
Рис. 3. Наноструктура плутония
(а) Образец с мелкозернистой двухфазной а + (3 структурой сплава Pu-Ga получен осаждением при распылении, (б) При большем увеличении можно видеть, что образец имеет очень мелкие зерна и субструктуру - границы двойников, дефекты упаковки и дислокации
290
Los Alamos Science Number 26 2000
Просвечивающая электронная микроскопия сплавов плутония
металлургических свойств плутония. Необходимо изучить новейшие возможности ПЭМ, чтобы достичь разрешения на атомном уровне и создать аналитическую электронную микроскопию (для химического анализа на микроуровне) для раскрытия тайн плутония. ¦
Литература
Adler, Р. H., G. В. Olson, and D. S. Margolies. 1986. Acta Metall. 34: 2053.
Rohr, D. L., К. P. Staudhammer, and K. A. Johnson. 1984. “Development of Plutonium Transmission Electron Microscopy.” Los Alamos National Laboratory report LA-9965-MS.
Zocco, T. G., and D. L. Rohr. 1988. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 115: 259.
Zocco, T. G., R. I. Sheldon, M. F. Stevens, and H. F. Rizzo. 1989. J. Nucl. Mater. 165. (3): 238.
Zocco, T. G., M. F. Stevens, P. Adler, R. I. Sheldon, and G. Olsen. 1990. Acta Metall. Mater.
38: 2275.
Томас Зокко получил степень бакалавра (1982) и степень магистра (1984) в области техники и материаловедения в университете штата Юта. В 1984 году Том стал штатным техническим сотрудником группы исследования плутония отдела науки и технологии материалов (MST). Первоначально перед ним была поставлена задача обеспечения анализов методом ПЭМ в ряде программ, включая изучение облученных материалов для термоядерных реакторов и оптических покрытий зеркал, применяемых в лазерах. В течение последних 16 лет Том исследовал микроструктур-ные и кристаллографические характеристики многих материалов - от костей динозавров до металлического плутония и его сплавов. Том является активным членом Научного совета в отделе MST и автором и соавтором более 60 научных публикаций в журналах и изданиях Лаборатории.
Number 26 2000 Los Alamos Science
291
Плутоний. Фундаментальные проблемы Том 1
Редактор JI. В. Мазан Корректор Е. А. Коваленко
Компьютерная подготовка оригинала-макета: В. В. Ельцов, Д. А. Тукмаков
Подписано в печать 09.12.2003 Формат 60x90/8 Печать офсетная Уел. печ. л. 38 Уч.-изд. л. 35 Тираж 500 экз. Зак. 0926-2003
Отпечатано ИПК ФГУП “РФЯЦ-ВНИИЭФ” Россия, Нижегородская обл., г. Саров, ул. Силкина 23
cm
к
НФіп
_Том Il стр.2941
Ml
:ш і 'I