Плутоний Фундаментальные проблемы Том 2 - Надыкто Б.А.
Скачать (прямая ссылка):
R. I. Sheldon, and G. B. Olson. 1990.
Acta Metall. Mater. 38: 2275.
Zukas, E. G., S. S. Hecker, J. R. Morgan, and R. A. Pereyra. 1982. In Proc. Int. Conf Solid-Solid Phase Tranf Edited by H. I. Aaronson, 1333. New York: Am. Inst. Min. Engrs.
Благодарности
Я благодарю всех, кто помогал мне при написании этой статьи. За обсуждения электронной структуры - Майка Боринга, Никки Купер, Джима Смита и Джона Уилса; металлургии - Фрэнка Гиббса, Дела Харбура, Майка Стивенса и Тома Зокко; кристаллографии -Стива Конрадсона, Ангуса Лоусона и Луиса Моралеса; термодинамики - Мариуса Стэна и Дуэйна Уэллеса. Спасибо Джереми Митчелу и Рамиро Перейра за разрешение использовать их данные по сегрегации плутония и микрофотографии. Ценным является критическое прочтение рукописи Майком Баскесом, Бобом Филдом и Дэном Тома. Я также благодарен тем, с кем вместе многие годы работал по металлургии плутония - Дейву Иэшу, Риду Эллиоту, Делу Харбуру, Джиму Моргану, Джину Зукасу. Намерение написать статью по металлургии для широкой аудитории возникло в результате многочисленных обсуждений с Майком Борингом, Никки Купер, Джимом Смитом. Я благодарен также всем сотрудникам журнала Los Alamos Science за замечательную высокопрофессиональную поддержку.
Зигфриду С. Хеккеру были присуждены степени бакалавра наук, магистра наук и доктора философии (Ph.D.) в области металлургии в Западном университете им. Кейса. Проработав два года в качестве стажера в Лос-Аламо-се, он стал старшим научным сотрудни-ком-металлургом научно-исследова-тельских лабораторий фирмы Дже-нерал моторз. Он вернулся в JIoc-Ала-мос в штат группы физической металлургии, работал председателем Центра материаловедения и начальником отделения материаловедения и технологий, а затем стал директором. В 1986-1997 годах Зиг был директором JIoc-Ала-мосской национальной лаборатории. В настоящее время он является старшим членом научного общества в Лос-Аламосе. Зиг является членом Национальной технической академии, членом научного общества минералогии, металлургии и материаловедения, членом Американского общества по металлам и Почетным членом Американского общества по керамикам. В знак признания заслуг Зигу было присвоено звание “Директор лаборатории года” Федеральным консорциумом лабораторий (1998). В 1998 году ему была также присуждена степень почетного доктора наук (Honoris Causa) в Западном университете им. Кейса. Зигу были вручены награда Министерства энергетики США за выдающиеся достижения (1997), президентская медаль Калифорнийского университета (1997), ему присвоено звание выдающегося пожизненного члена ASM (1997), присуждена почетная степень доктора наук в колледже Ripon (1997), Золотая медаль Рузвельта Нью-Йоркского совета лиги ВМФ за научные достижения (1996), лавровый венок группы авиации за национальную безопасность (1995), Золотая медаль Джеймса О. Дугласа (1990), свидетельство выдающегося лектора ASM Общества материаловедения (1989), награда Кента Ван-Хорна как выдающемуся выпускнику Западного университета им. Кейса (1989), присуждена почетная степень доктора наук в колледже Санта-Фе (1988), награда “За лучшие 100 инноваций года” от редакции журнала Science Digest (1985) и награда Е. О. Лоуренса Министерства энергетики США (1984). В настоящее время, помимо занятий научной деятельностью, Зиг является членом Совета по международному сотрудничеству и Тихоокеанского совета по международной политике. Кроме того, он является членом Комитета национальной технической академии (председателем), Комитета номинаций и Комитета по присуждению премий Дрейпера, а также Комитета по присуждению премий Металлургического общества. В 2003 году 3. С. Хеккер избран иностранным членом Российской Академии наук.
Number 26 2000 Los Alamos Science
331
Механические свойства плутония и его сплавов
Зигфрид С. Хеккер и Майкл Ф. Стивенс
Los Alamos Science Number 26 2000
Механические свойства плутония и его сплавов
Возрождающийся интерес к исследованиям плутония в большой степени связан с необходимостью прогнозировать механические или несущие свойства этого материала в различных условиях. Химикам и металлургам, принимавшим участие в работах по Манхэттенскому проекту, за короткое время удалось узнать многое для того, чтобы обеспечить приемлемое поведение этого переменчивого металла в процессе литья, прессования, механической обработки и сборки. Их достижение было замечательным еще и потому, что в ходе большей части работ по проекту в их распоряжении было лишь очень небольшое количество плутония (см. статью “Укрощение 49-го” на с. 48). Для поддержания ядерного арсенала и обеспечения его безопасности при отсутствии ядерных испытаний, что имеет место сегодня, необходимо иметь намного более глубокие представления о структурных и механических свойствах плутония.
Плутоний имеет шесть различных кристаллографических фаз до плавления, которое происходит при относительно низкой температуре 640 0C. Наибольший интерес представляют две фазы - моноклинная a-фаза, устойчивая форма нелегированного плутония при комнатной температуре, и гранецент-рированная кубическая (гцк) 6-фаза, которая может сохраняться при комнатной температуре путем легирования ее несколькими атомными процентами алюминия или галлия. Механические свойства этих двух форм плутония отличаются, как ночь и день. Хотя металлурги имеют небольшой опыт работы с моноклинными структурами (плутоний является единственным металлическим элементом, существующим в этой форме), здравый смысл и сравнение с минералами, имеющими моноклинную структуру, говорят о том, что при комнатной температуре плутоний в состоянии a-фазы должен быть очень хрупким. Так и есть на самом деле. Соответственно опыт работы металлургов с гцк металлами и сплавами свидетельствует о том, что гцк сплавы плутония в состоянии 6-фазы должны быть очень пластичными, устойчивыми к разрушению и иметь низкую прочность. И снова, это так и есть в отношении 6-фаз-ных сплавов.
