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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.25673/2026
Title: Long-term irradiation effects on reactor-pressure vessel steels - investigations on the nanometer scale
Author(s): Wagner, Arne
Advisor(s): Krause-Rehberg, Reinhard
Granting Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Issue Date: 2017
Extent: 1 Online-Ressource (131 Seiten)
Type: Hochschulschrift
Exam Date: 01.06.2017
Language: English
Publisher: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
URN: urn:nbn:de:gbv:3:4-20325
Abstract: Energiereiche Neutronenbestrahlung von Reaktor-Druckbehälterstahl (RDB) führt zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des RDBs, die durch nanostrukturelle Veränderungen hervorgerufen werden. Zwei Langzeit-Bestrahlungseffekte werden in der vorliegenden Arbeit untersucht: Flusseffekte (FE) und der Late-Blooming-Effekt (LBE). Hierbei wurden Neutronen-Kleinwinkelstreuung (SANS) und Atomsonden-Tomographie (APT) zur Nanostruktur-Analyse verwendet. Die Untersuchungen zum FE zeigen, dass Cluster, die sich unter Hochfluss-Bestrahlung bilden, kleiner sind und tendenziell eine höhere Anzahldichte haben als unter Niedrigfluss-Bestrahlungen und gleicher Fluenz. Dies lässt sich mit einem Modell, welches bestrahlungsbeschleunigte Diffusion mit deterministischem Wachstum kombiniert, erklären. Die SANS-Ergebnisse zum LBE zeigen, dass das Auftreten dieses Effekts von den Bestrahlungsbedingungen abhängt. Die APT-Untersuchungen deuten darauf hin, dass Cu-freie Cluster ursächlich für das Auftreten eines LBEs sind. Ein mechanistisches Zwei-Pfad-Modell erläutert dieses Resultat.
The exposure of reactor pressure vessel (RPV) steels to neutron irradiation gives rise to a degradation of the mechanical properties caused by nanostructural changes. Two long-term irradiation effects are investigated in this thesis: Flux effects (FE) and the late-blooming effect. Small-angle neutron scattering (SANS) and atom-probe tomography (APT) have been applied as characterization method. The investigations on FE show that clusters forming upon high-flux irradiation are smaller and tend to have a higher number density compared to low-flux irradiations at a given neutron fluence. The findings can be explained by a model combining irradiation-enhanced diffusion with deterministic growth. The SANS investigations on the LBE show that the existence of such an effect depends on the irradiation conditions. The APT results indicate that Cu-free clusters are responsible for the observation of LBE. A two-path mechanistic model of cluster formation rationalizes these findings.
URI: https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/8797
http://dx.doi.org/10.25673/2026
Open access: Open access publication
Appears in Collections:Physik

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