Recoils, PKA-Spektren und Materialien Simulation Eingänge

3d_recoils

Al27 (n, a) Rückstoß Matrizen. Sowohl die Rückstoß Matrix der schweren NA24 Rest (grau) und das Licht Alphateilchen (blau) dargestellt. Für eine Neutronenenergie gegeben Vorfall den Rückstoß Querschnitt vs RuckstoBenergie Kurve (als Mittelpunkt der Energiegruppe aufgetragen) aufgetragen. Beachten Sie, dass nur eine Teilmenge der möglichen Einfallsenergien dargestellt.

Die Rückstoß oder PKA Wahrscheinlichkeit Matrizen selbst berechnet werden und aus den rohen, punktweise Kernbibliotheken durch die Kerndatenverarbeitungscode NJOY durch seine Gruppierung Routine verarbeitet und für eine weitere Bibliothek von Kerndatendateien, die komplementär zu den Kern ENDF Bibliotheken von FISPACT-II. Für jeden Reaktionskanal sowohl die Rückstoß Matrices der primären (schwer) Rest- und und Sekundär emittierte Licht Teilchen, wie α-Teilchen und Protonen, werden berechnet. Die Abbildung rechts zeigt als Querschnitt im Vergleich zu Rückstoßenergie für einen Bereich von Einfalls Energien, die Rückstoß Matrizen für die schwere NA24 Rest- und Licht 4He α-Teilchen aus dem (n, α) Kanal auf AL27 erzeugt. Überlappung der Verteilungen zu einem bestimmten Vorfall Neutronenenergie Die 3D-Darstellung hier verwendet wird, ist besonders nützlich, diese beiden verwandten Rückstoß Matrizen zu vergleichen, weil es wenig oder gar keine ist. Der Reaktionskanal selbst ist schwellenartig und der Querschnitt ist nur von Bedeutung, über 5 MeV, die somit auch wahr für die Matrizen ist.
PKA-Spektren für alle Teilchen
PKA_Al_demoFW

Die PKA-Verteilungen für natürliche Al = AL27 sumnmed als Funktion des recoiling Element.

Jedes Ziel wird viele mögliche Reaktionen haben, unterschiedliche Rest- und Lichtteilchen mit einer Reihe von Massendifferenzen, Q-Werte und Energiespektren zu erzeugen. Die Abbildung links zeigt die Ergebnisse erhalten, wenn diese (n,α) Kanäle und alle anderen möglichen Reaktionskanäle auf 27Al kombiniert werden, durch spectra-pka, mit einem typischen Spektrum Neutronenbestrahlung für die erste Wand vorhergesagt (FW) Rüstung einer Demonstration (DEMO) Fusionskraftwerk, das Handbuch Abschnitt der Dokumentation für weitere Details der (siehe). Anstatt die Verteilung Rückstoß zeigen für jedes Produkt aus allen möglichen Kanälen auf 27Al, die als Ausgangs dennoch zur Verfügung stehen, in der Figur zeigen wir die elementaren Summen. Aus der Figur sieht man, daß PKA von Al über den Großteil des Energiebereichs PKA dominieren, was die Tatsache widerspiegelt, dass der einfache elastische und unelastische Streuquerschnitt, in dem der Rückstoß auf den Ziel identisch ist, haben eine sehr hohe Querschnitte im Vergleich zum nicht elastische Reaktionskanäle, insbesondere bei niedrigen Neutronenenergien. Nur bei hohen Energien, in den 100s keV-Bereich und darüber, tun Rückstoß andere schwere Teilchen, in diesem Fall Magnesium und Natrium, im Vergleich signifikant werden, um die Al prallt von der gleichen Energie. Beachten Sie, dass Mg und Na niedrigere Ordnungszahl Z als Al, und es ist offensichtlich der Fall, dass zum Zeitpunkt t = 0, bevor eine Umwandlung stattgefunden hat, gibt es keine Reaktionskanäle, die Reste mit einem höheren Z als die Mutter erzeugen würde. Erst zu einem späteren Zeitpunkt während der Bestrahlung der Belichtung einmal einige höhere Ordnungszahl Elemente wurden durch Transmutation und Zerfall produziert worden, gäbe es eine Möglichkeit geben, von PKA höherer Z-Zahl im Vergleich zu den ursprünglichen Eltern Atome zu sehen. Die Figur zeigt auch die PKA-Verteilungen für die Lichtsekundär emittierten Gasteilchen aus Helium und Wasserstoff, die in der Handlung als Protonen (p) und α-Teilchen markiert werden, um die Tatsache widerzuspiegeln, dass diese Wasserstoff und Helium-Isotope Sekundär die überwiegend dominant sein wird, Produkte ((n, d) und (n, t) sind die schwereren Isotopen H denen selten und Reaktionen andere Isotope er noch so produzierend). Als eine Folge ihrer geringen Masse zu dem Ziel und schweren Rest verglichen, nehmen diese Gasteilchen die Mehrheit der kinematischen Energie der Reaktion und so haben viel höhere PKA Energien. Damit für diese erste Wand Fusion Bestrahlungsspektrum mit seiner dominanten 14 MeV Neutronen Spitze können die Gaspartikel mit Energien emittiert werden fast bis zu dieser 14-MeV-Niveau. Solche hochenergetischen Teilchen können in Materialien erhebliche Auswirkungen auf die Strahlenschäden, auch für ihre geringe Masse ausmacht.