Имитационные эксперименты на тяжелоионном ускорителе ТИПр

Ресурс ядерных установок, в значительной мере, ограничен деградацией конструкционных или функциональных материалов. Под действием высокоэнергетичных нейтронов в материале возникают дефекты кристаллической решетки и происходит накопление продуктов трансмутации (гелия и водорода) в структуре материала. Аттестация конструкционных материалов с использованием реакторного облучения занимает несколько лет, а сами образцы материалов становятся активированными, что затрудняет последующие послереакторные испытания. Имитационные эксперименты на пучке тяжелых ионов, позволяющие анализировать радиационную стойкость конструкционных материалов атомных и термоядерных реакторов проводятся в Курчатовском Комплексе Теоретической и Экспериментальной Физики (ККТЭФ НИЦ КИ) с 2009 г. Имитационные эксперименты на ускорителе позволяю провести высокодозные испытания не более чем за несколько суток с контролем условий его проведения (температура образцов мишени, поток ионов, доза облучения). В статье представлено описание проводимых на тяжелоионном ускорителе ТИПр имитационных облучений.

1. Воеводин В.Н., Неклюдов И.М. Эволюция структурно-фазового состояния и радиационная стойкость конструкционных материалов. 2006. Киев: Наукова думка.

2. Рогожкин C.В., Никитин А.А., Хомич А.А., Искандаров Н.А., Хорошилов В.В., Богачев А.А., Лукьянчук А.А., Разницын О.А., Шутов А.С., Федин П.А., Куйбида Р.П., Кулевой Т.В., Васильев А.Л., Пресняков М.Ю., Кравчук К.С., Усеинов А.С. // Ядерная физика и инжиниринг. 2018. Т. 9 (3). С. 245−258.

3. Kulevoy T., Aleev A., Ivanov S., Kozlov A., Kropachev G., Kuibeda R., Nikitin A., Rogozhkin S., Semennikov A., Sharkov B., Zaluzhny A. // Proc. Int. Topical Meeting on Nuclear Research Applications and Utilization of Accelerators. 2009. V. AP/P5 07. P. 1.

4. Fedin P., Saratovskikh M., Kuibeda R., Sitnikov A., Kulevoy T., Nikitin A., Rogozhkin S. // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 1115. P. 3.

5. Rogozhkin S., Nikitin A., Orlov N., Bogachev A., Korchuganova O., Aleev A., Zaluzhnyi A., Kulevoy T., Linday R., Möslang A., Vladimirov P. // MRS Adv. 2017. V. 2. P. 1143−1155.

6. Rogozhkin S., Schastlivaya I., Leonov V., Nikitin A., Orlov N., Kozodaev M., Vasiliev A., Orekhov A. // Inorg. Mater.: Appl. Res. 2017. V. 8. P. 848−860.

7. Rogozhkin S., Iskandarov N., Nikitin A., Khomich A., Khoroshilov V., Bogachev A., Lukyanchuk A., Raznitsyn O., Shutov A., Kulevoy T., Fedin P., Vasiliev A., Presnyakov M., Leontyeva-Smirnova M., Mozhanov E., Nikitina A. // Inorg. Mater.: Appl. Res. 2020. V. 11. P. 359−365.

8. Ziegler J., Ziegler M., Biersak J. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 2010. V. 268. P. 1818–1823.

9. Stoller R., Toloczko M., Was G., Certain A., Dwaraknath S., Garner F. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 2013. V. 310. P. 75–80.

10. Zinkle S.J., Snead L.L. // Scr. Mater. 2018. V. 143. P. 154–160.

11. Kulevoy T., Chalyhk B., Fedin P., Sitnikov A., Kozlov A., Kuibeda R., Andrianov S., Orlov N., Kravchuk K., Rogozhkin S., Useinov A., Oks E., Bogachev A., Nikitin A., Iskandarov N., Golubev A. // Rev. Sci. Instrum. 2016. V. 87. P. 02C102.

12. Kashinsky D., Kolomiets A., Kulevoy T., Kuybida R., Kuzmichov V., Minaev S., Pershin V., Sharkov B., Vengrov R., Yaramishev S. // Proc. 7th Eur. Particle Accelerator Conf. EPAC 2000. P. 854−856.

13. Куйбида Р.П., Кулевой Т.В., Чалых Б.Б., Семенников А.И., Кропачев Г.Н., Стоякин И.А., Черица А.О., Фертман А.Д., Алеев А.А., Никитин А.А., Орлов Н.Н., Рогожкин С.В. // Вопросы атомной науки и техники. 2012. № 4. С. 68−70.

14. Chalykh B., Kozlov A., Kuibeda R., Andrianov S., Aparin D., Fedin P., Orlov N., Nikitin A., Bogachev A., Aleev A., Andreev A., Kropachev G., Iskandarov N., Golubev A., Rogozhkin R., Kulevoy T. // Proc. 24th Russian Particle Accelerator Conference RuPAC2014. P. 269−271.

15. Spitsyn A., Bobyr N., Kulevoy T., Fedin P., Semennikov A., Stolbunov V. // Fusion Eng. Des. 2019. V. 146. P. 1313–1316.

16. Прянишников К.Е., Федин П.А., Куйбида Р.П., Хабибуллина Е.Р., Бобырь Н.П., Кулевой Т.В. // Ядерная физика и инжиниринг. 2020. Т. 11 (3). С. 166–170.

17. Rudnev I., Abin D., Pokrovskii S., Anishchenko I., Starikovskii A., Osipov M., Kulevoy T., Fedin P., Pryanishnikov K., Batulin R., Kiiamov A. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2022. V. 32 (4). P. 1–5.