金属氚化物的时效和时效效应

结合贮氚材料在核技术中的应用，简要介绍了目前关于^3He在氚化物中的存在和演化行为、延缓。^3He从材料中析出的可能途径以及氚时效对氚化物性能影响的研究进展，并对几种单质氚化物的固He性能进行了比较．为了对照理解，也简要介绍了高能辐照产生的He在材料中的存在行为．     

金属氚化物中3He的热解吸方法

在自行设计的全金属高真空热解吸系统上,以ELITE SPE-50型四极质谱计(QMS)为分析器,建立了金属氚化物中3He的热解吸和数据处理方法.解吸过程中,金属系统处于真空密闭状态,薄膜压力计直接测量解吸出的气体压力,质谱计则通过微量渗漏阀在线取样测量,所采集的数据均为积分形式.研究结果表明四极质谱计标定解吸系统内4He的分压＜350 Pa时,其相关系数R＞0.99,且记忆效应的贡献极弱;离子态氚T+对m/e=3组分分压的贡献可按IT+≈0.01 IT2+确定,不干扰3He的测定;将气体解吸所得的积分数据经平滑并微分处理后可准确得到气体释放速率与退火温度的关系,即热解吸谱.     

LaNi4.25Al0.75合金的吸放氚性能研究

在真空系统中,对LaNi4.25Al0.75合金的氘活化特性进行测试.测定了该合金在不同温度下的吸放氚速率曲线和P-C-T曲线,获得了LaNi4.25Al0.75T x吸、放氚的标准焓值和标准熵值.LaNi4.25Al0.75T2.5合金的生成标准焓值和标准熵值分别为(-31.8±0.8) kJ·mol-1和(-76.5±2.4) J·mol-1·K-1,其解析值分别为(-36.5±0.5) kJ·mol-1和(-84.2±1.5) J·mol-1·K-1.用四极质谱计测定了材料吸附氚气和贮存7 d时释放氚的纯度,并进行了比较.     

金属氚化物中氦行为的研究现状与发展趋势

简要概述了近些年来金属氚化物中³He的存在和演化行为、延缓³He从材料中析出的可能途径以及时效对氚化物性能影响等方面的研究进展,重点对几种金属氚化物的³He时效行为进行了比较分析,并对其研究趋势作了概要评述。文章同时简要介绍了本研究组在金属氚化物³He演化行为研究方面的理论模拟和实验研究方面的工作进展。     

用四极质谱法测定从金属氚化物中释放的^3He

使用自行设计的超高真空金属系统和气体样品净化装置，以引进的Ｇａｓｔｒａｃｅ－ｓ型气体分析四极质谱计为分析器，以纯度为９９．９％的＾３Ｈｅ和＾４Ｈｅ气体为标准气样，对微量气体样品中Ｈｅ同位素的四极质谱峰高比测定法进行了实验研究。结果表明，Ｚｒ－Ａｌ活性气体吸收剂能在３９０ｓ内将活性杂质气体含量为４０．７％的＾３Ｈｅ气体样品净化到接近１００％。     

钛氚化物中氦迁移能的第一原理研究

应用第一原理方法研究了时效初期氦原子在理想的钛氚化物(TiT2)中的迁移行为。计算结果显示氦的迁移能是1.07eV,比氦自身的反冲能(1.03eV)大,因此氦原子很难迁移,从而很好地解释了氦在时效初期不溢出氚化物以及时效后期金属氚化物中出现氦泡的实验现象。以迁移能为基础建立的固氦标准比以位置择优取向能为基础建立的固氦标准更合理。     

3He的产生对钪氚化物性能影响的第一性原理研究

采用第一性原理对T衰变成3He后,钪氚化物体系的结合能和弹性模量进行了计算.计算结果表明,ScT2中衰变形成的3He将占据体积较小的四面体让隙;3He的产生导致最近邻的T原子与Sc原子的成键作用增强,这可能是氚化物时效后平衡压降低的原因.分析了3He产生后,钪氚化物体系体模量下降的原因.     

金属样品残余氚测量方法

为定量评价氚在结构材料和老龄贮氢材料内部的滞留量,用化学蚀刻法测定不锈钢内部氚浓度大小、分布情况及同位素交换后老龄贮氚铀床的氚滞留量。结果表明,贮氚13年的不锈钢样品中氚主要存在于样品内表面由表及里的120μm范围内,样品蚀刻深度110.6μm范围内,不锈钢的平均氚滞留量～9.37×10-4mmol/g,贮氚铀粉平均氚滞留量～4.16×10-5mmol/g。该方法对测量金属中微量氚有较高灵敏度,可检测金属中残余氚的滞留量。     

中子发生器用氚靶的研究进展

对粒子加速器和密封中子管用氚靶的工作原理、制备过程及基本要求，包括具有较高的载氚密度、较高的热稳定性、氚靶靶膜应具有较低的^3He释放率和掉粉率等作了简要介绍。在此基础上，综述了近年来在金属氚化物膜块结构和性质、靶膜表面性质、金属氚化物的氦释放和新型靶材料的研制等方面的进展，提出了今后中子发生器氚靶的研究方向，主要涉及新型靶材料设计开发、新型结构靶研制、氚化物靶膜结构及其氦释放行为研究等方面。