表面有阳极氧化层的钛吸氘动力学

应用反应速率分析方法,测定了钛片和表面有阳极氧化层的钛片在恒容体系和475～680℃下的吸氘反应速率常数,得到钛片和有阳极氧化层的钛片吸氘的活化能分别为112±2kJ/mol和187±3 kJ/mol;钛表面氧化层越厚,表观活化能越大;实验证明氧化层具有阻氘性能.     

氧化层对钛吸附与解吸氘的动力学影响研究(Ⅱ)--氧化层对氘化钛热解吸动力学的影响

测定了3种不同氧化层厚度的氘化钛在873～1073K范围内的热解吸反应速率常数,得到673K下氧化5、2h的氘化钛和未经氧化处理的氘化钛热解吸氘的活化能分别为(29.0±1.0)、(27.6±1.0)和(24.9±1.4)kJ/mol。实验表明:氘化钛表面氧化层具有阻氘性能,氘化钛表面氧化层越厚,表观活化能越大。     

SIMS对氘靶钛膜中氘的分布研究

用负的ＳＩＭＳ分析技术进行Ｈ同位素相对含量Ｔｉ膜深度变化的分析，获得了氘随膜深度变化的分布曲线。在接近膜表面的一个深度范围内，除有明显的Ｏ＾－、ＣＯ＾－和很微弱的ＯＨ＾－，ＯＤ＾－及ＣＨＯ＾－峰谱外，还有很大的Ｄ＾－二次离子质谱峰，氘的丰度估计约为９８％。在靶膜内部，氘的丰度达９９％以上。     

氧化层厚度对氘氚中子产额影响研究

对氚化钛膜表面氧化层厚度对氘氚中子产额的影响进行了理论与实验研究.理论计算表明,能量为120keV的氘核入射氚化钛膜的深度为833 nm,入射钛氧化层的深度为527-577 nm.实验结果表明,氧化层降低了氘氚反应的中子产额,且中子产额随氧化层厚度的增加而减小,氧化层厚度低于220nm,中子产额与氧化层厚度的线性关系为Y=(7.524-0.01326X)×106.     

氧化层对钛吸附与解吸氘的动力学影响研究(Ⅰ)--吸氘动力学

应用反应速率分析方法,测定了钛片和表面有氧化层的钛片在恒容体系和475～680℃范围内吸氘反应的速率常数,得到钛片和400℃氧化5h和2h的钛片吸氘反应的表观活化能分别为(112±2)、(181±4)和(115±3)kJ/mol;钛表面氧化层越厚,表观活化能越大;氧化层具有阻氘性能。     

Al/Zr-V/Mo多层膜的吸氘性能研究

对Al/Zr V/Mo多层膜的吸氘性能进行了实验研究。铝膜仅在320 ℃有单一的除气峰,Zr V膜的除气峰有2个,分别为220和350 ℃。当铝层平均厚度小于 0 6μm时,Al/Zr V多层膜的除气峰类似于Zr V膜;大于0 6μm时,类似于铝膜。多层膜的吸氘量随铝膜的厚度增加逐步减小,直至铝膜的平均厚度为0 7μm后,吸氘量不再有大的变化,但有小幅波动。由于 Al膜在除气中有不同程度的破坏,当铝膜平均厚度小于0 6μm时,多层膜的吸氘速率变化行为类似于 Zr V膜;当铝膜厚度大于 0 6μm时,多层膜的吸氘速率受铝膜厚度的影响不大。     

钛膜中氘氚浓度的弹性反冲法测量

研究采用弹性反冲探测(ERD)方法测量钛膜中氘、氚的浓度。实验所用Ti膜用磁控溅射法制备，膜厚小于100nm，以石英玻璃（SiO₂）为底衬，Ti膜加镀了1层Ni保护膜，以防Ti膜氧化和增强Ti膜吸氢。以6.0MeVO粒子作为入射粒子，在30°方向上探测反冲粒子，在此实验条件下，O粒子对D、T的碰撞截面为卢瑟福截面。对两个样品用ERD方法测量钛膜中的D、T含量，获得了D、T的面密度。测量结果表明，采用如上方法测量Ti膜中D、T浓度的误差小于7％。     

氦对不饱和氘化铀吸氘行为的影响

研究了不同含氦量的混合气体、吸氘初始压力以及不同组成的不饱和氘化铀对铀吸氘行为的影响。结果表明，氦含量的增加会显著减少铀的吸氘量，降低铀的吸氘速率；增加混合气体的初始压力有利于铀吸氘速率的增加，氘化铀的初始氘量不影响铀的吸氘速率。     

氘化钛中氘扩散和表面复合行为研究

用核反应分析（ＮＲＡ）、前向反冲分析法（ＥＲＤ）、背散射谱法（ＲＢＳ）等离子束分析方法研究了ＴｉＤｘ／Ｍｏ样品中氘的行为。结果表明，在以化学形式存在的ＴｉＤｘ／Ｍｏ样品中氘均匀分布。在ＴｉＤ１．５／Ｍｏ膜表面存在一层２６ｎｍ的氧化层，氧含量为１．４×１０１７ｃｍ－２。达到氘化钛大量明显分解温度（３４３℃）时，氘在氘化钛中扩散系数为２．３×１０－８ｃｍ２／ｓ，表面复合系数为１．９×１０－２７ｃｍ４／ｓ。扩散系数与温度呈指数关系Ｄ＝Ｄ０ｅ－Ｅ／ｋＴ。随着表面氧含量的增加，氘在氘化钛表面复合系数逐渐减小。在ＴｉＤ１．５／Ｍｏ样品表面镀上一层约８０ｎｍ的铜膜后，复合系数增大。     

Decrease of Deuterium Permeation Rate through Austenitic Stainless Steel Facing Molten Li17-Pb83 Alloy with Formation of Surface Oxide Film

An analytical approximation of the Doppler broadening function ψ(ξ,x) is proposed. This approximation is based on the solution of the differential equation for ψ(ξ,x) using the methods of Frobenius and parameters variation. The analytical form derived for ψ(ξ,x) in terms of elementary functions is very simple and precise. It can be useful for applications related to the treatment of nuclear resonances, mainly for calculations of multigroup parameters and resonances self-protection factors, the latter being used to correct microscopic cross section measurements by the activation technique.     

钛吸氕、氘和氚的热力学同位素效应

在金属氢化物热力学及动力学测试系统上测定了钛吸收氕、氘和氚单质气体的压力-组成等温线(p-c-T曲线),并根据范德荷夫方程得到了钛吸收氕、氘和氚形成不同物相时的热力学参数△H^0和△S^0。实验证明,钛吸收氕、氘和氚单质气体时有显著的热力学同位素效应,在相同温度、相同原子比下,吸气平衡压力从低到高依次是氕、氘和氚,但其反应焓变和熵变从小到大依次是氚、氘和氕。     

V-Ni合金制备及吸氘性能研究

采用磁悬浮感应熔炼法制备了1组V100-xNix(x=0.5,1.0,2.0,4.1,8.3)合金。XRD和ICP-AES分析表明,所制备的合金均为bcc结构的固溶体,物相单一、成分均匀。在室温和1.0MPa氘气压力下的合金吸氘性能测试结果表明:掺杂改性后的金属V活性明显改善,第1次活化均能快速大量吸氘,其中,x=8.3的合金第1次吸氘即可完全活化,其余合金仅需1次吸放氘循环即已完全活化。Ni含量从0.5%(原子百分数,余同)增加到1.0%时,首次吸氘和完全活化后饱和吸氘量逐步提高;当Ni含量超过4.1%时,饱和吸氘量明显下降,仅为理论值的50%左右;x=1.0的合金活化性能最为优良,首次活化可达到理论吸氘量的96.6%,完全活化后,吸氘速率和饱和吸氘量均高于其它样品。对活化除气后的样品进行结构分析观测到,x=8.3的金属经多次吸放氘循环和高温处理后物相发生变化,影响吸氘性能。