第2讲金属材料的辐照损伤

金属材料的组织与性能10μm

组织是指用金相观察方法观察材料内部时看到的涉及晶体或晶粒大小、方向、形状排列状况等组成关系的组成20钢退火态组织照片304不锈钢SEM照片变形304钢TEM照片AFM/MFM图像

250nm

α'γ

纳米晶粒与重原子探针团簇

100 nm

纳米复合铁素体合金

三叉晶界

10 晶界

3孪晶结构

1. 70%Cu-30%Zn合金孪晶结构

2. 奥氏体不锈钢的孪晶结构

3. 奥氏体不锈

钢的孪晶结构

位错结构

1. TEM下观察到316L不锈钢(00Cr17Ni14Mo2)的位错线与位错缠结

2. 马氏体钢固溶处理后急冷残余奥氏体中的位错

011

200 nm

3. Fe-40at%Al(B2)单晶体室温变形后的位错结构。

塑性应变ε= 13 %,

位错密度ρ= 2.4×1010cm-2.

镍中的位错共析钢-珠光体

球化珠光体

低碳钢-珠光体 1.4% carbon steel 铁素体Ferrite

含部分残余奥氏体的马氏体Fe-30Ni-0.31C钢的马氏体

针状马氏体

以德国科学家Adolph Martens命名的

Fe-0.43C-2Si-3Mn钢部分转变形成的上贝氏体组织

(a) 光学显微照片(b,c) 明场和暗场像(d) 羽毛状组织(a)光学显微照片(b) TEM照片

普通碳钢的下贝氏体组织

A类，碳化物在晶界析出B类，重结晶后，碳化物

在原始晶界网状析出B类，重结晶后，碳化物在

晶内和原始晶界网状析出非晶体

纯铁的显微组织晶界、晶粒、取向

空间点阵、晶格

β≠90°

空间点阵几何规律的基本空间单元，

一般取最小平行六面体。

面心立方(fcc) 体心立方(b cc)密排六方(h cp

a(c/a=1.63

a c

2 6

2 8 12

0.74 0.68 0.74

1212 0.2 0.291R0.225R

6 6

0.40.154R<10

0.633R<1100.414R

面缺陷

固溶强化

细晶强化

沉淀强化/第二相强化

相变强化

位错塞积

+=i s σσ形变强化：S ＝K εn

级联/串级碰撞

离位峰的原始形式

离位峰附近留下的晶体缺陷

离位原子级数越高，能量越小，运行距离

Frenkel位

部分空位与间隙原子相遇，复合、消失

空位与间隙原子遇到位错、晶界后被复合空位与间隙原子各自通过聚集、崩塌，形

在间隙原子的迁移过程中，产生某些元素的原子碰撞后释放的能量可使离位峰内局部微区的温度上升得很高，形成一个热峰

热峰是局部微区温度急升骤降的现象。

热峰的温度越高，其体积越小，存在的时间越短；反之，较为溶质原子的重新分布提供了能量。

使材料产生硬化和脆化(类似淬火)。

不同堆型堆芯材料辐照损伤程度

φ= fast-neutron flux

辐照温度对材料的损伤模式的影响

材料内部原子自振动剧烈程度的外部表现

提供了原子扩散的激活能

低温脆性辐照诱导蠕变

空洞肿胀

高温氦脆

氦脆氢脆

T/Tm

辐照对金属晶体的损伤

SS内的位错环和偏析

(4) 相变…

晶界气泡

SS内的空洞和析出

时间长度原子数

102

1031

?/nm m ps 硬化ΔσY

NDTT 升高(韧脆转变温度)

未辐照辐照后

Δ(NDTT) = f(x Cu,x Ni ,T, φ, φt)

Gs 辐照损伤在多尺度范围内对材料组织产生影响

316不锈钢被辐照到2dpa 形成的位错环

空位

纯铁在BR-10实验堆中400°C 温度下辐照到25.8dpa 后的组织(a) 250%冷变形状态；(b) 退火态.

(a)

(b)

(a)(b)Fe-Cr 合金在BR-10实验堆中400°C 温度下辐照到25.8dpa 后的组织变化(a) Fe-6Cr 试样250%冷变形状态，马氏体组织；(b) Fe-12Cr 试样退火态，铁素体组织.

(a)(b)

Fe-8Cr 合金在BR-10实验堆中400°C 温度下辐照到25.8dpa 后的组织变化(a) 沉淀析出的α′相；(b) 晶界上析出的M 7C 3碳化物.

Precipitates of ε-copper in A710 steel

Figure reproduced from G.R.Odette and G.E.Lucas, JOM, 53 (7) 18Cu

不锈钢在723 K 温度下辐照到3 dpa 时在晶界上的元素偏析：Ni 在晶界处的含量升高;Cr 在晶界处形成贫化区;导致：耐腐蚀性能下降。

Materials 283-287 (2000) 152-156

不同辐照条件后不锈钢在288o C 水中慢拉伸至断裂后试样上的总裂纹长度，或沿晶裂纹百分比。

From: J. T. Busby, G. S. Was, and E. A. Kenik.Journal of Nuclear Materials 302 (1):20-40, 2002.

304不锈钢(工业纯度)在360℃不同质子注量下，主要元素(a)、微量元素(b)的偏析，以及位错密度(c)和屈服强度的升高

材料经过辐照后力学性能变化趋势

韧性降低，屈服强度升高，出现屈服点

G. V. Muller et al, J.Nucl. Mat. 212-215, pt.B, 1283 (1994)

BCC

质子辐照

中子辐照

HCP

FCC

中子辐照

质子辐照

M. A. Meyers and K. K. Chawla, Mechanical Metallurgy: Principles and Applications

B. N. Singh et al, J. Nucl. Mat. 224, 131 (1995).

M. Victoria et al, Proceedings of the 1998 Int.Workshop on Differences in Irradiation Effects Between FCC, BCC, and HCP Metals and Alloys. Austurias, Spain 276, 114 (2000)

PWR: Pressurized Water Reactor，压水堆

HFIR: High Flux Isotope Reactor，高通量同位素生产堆

EBR-II: Experimental Breeder Reactor-II，实验增殖堆II

FFTF: Fast Flux Test Facility，快中子高通量实验装置

John Paul Foster, Douglas L. Porter, D. L. Harrod, T. R. Mager, and M. G. Burke. 316 stainless steel cavity swelling in a PWR.Journal of Nuclear Materials224 (3):207-215, 1995.

奥氏体不锈钢经过288℃不同程度辐照

后断裂韧性(J

1C )的变化

奥氏体不锈钢经289℃辐照后在超纯水

环境应力腐蚀裂纹扩展速率的变化

From:https://www.360docs.net/doc/d1142720.html,/capabilities/cmm/highlights/ssc_austenic_ss.html

PWR

的

IASCC-Irradiation Assisted

Stress Corrosion Cracking

辐照助长的应力腐蚀开裂

BWR和PWR环境下，Nb稳定的

辐照后的断裂时间

V合金肿胀

FFTF-52dpa

10nm Temperature

F r a c t u r e T o u g h n e s s

磁约束聚变堆

磁约束聚变堆材料的挑战:-辐照损伤-高热流密度

-面向等离子体的第一壁材料溅射和鼓泡-低活化

面向等离子体

常见八种金属材料及其加工工艺

常见八种金属材料及其加工工艺 1、铸铁——流动性下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分，很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途，主要是因为其出色的流动性，以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称，它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高，在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层，所以通常都会被磨光。虽然如此，在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施，即在铸件表面加覆一层沥青涂层，沥青渗入铸铁表面的细孔中，从而起到防锈作用。金属加工微信，内容不错，值得关注。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。材料特性：优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。典型用途：铸铁已经具有几百年的应用历史，涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。 2、不锈钢——不生锈的革命不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分，铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜，这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18：10。 20世纪初，不锈钢开始作为元才来噢被引入到产品设计领域中，设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品，涉及到了很多以前从未涉足过的领域。这一系列设计尝试都是非常具有革命性的：比如，消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。不锈钢分为四大主要类型：奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。材料特性：卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。典型用途：奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性，主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能，所以经常应用于侵蚀性环境。

辐射事故处理和应急措施

辐射事故处理和应急措施一、本预案适应范围凡单位内发生的放射源丢失、被盗、失控或人员超剂量照射等所致辐射事故均适用本应急预案。二、辐射事故的预防辐射事故多数是人为因素造成的责任事故，严格放射防护管理，做好预防工作，是防止辐射事故发生的关键环节。 (一)健全放射防护管理体制和规章制度，放射源使用和保管落实到人，纪律要严肃，奖惩要分明。 (二)组织放射防护知识培训，不准无证上岗，严格操作规程。 (三)定期检查放射防护设施，发现问题，及时检修。三、组织机构及职能 1、辐射事故应急处理领导小组组长：陶洪臣副组长：张文权成员：刘广凌、尤大年、王相鹏、马福禄、安龙、叶振洋 2、应急处理领导小组职责（1）组织制定医院辐射事故应急处理预案；（2）负责组织协调辐射事故应急处理工作。 3、应急办公室（设医教科）的职责（1）按照辐射事故应急处理预案的要求，落实应急处理的各项日常工作；（2）组织辐射事故应急人员的培训；（3）负责与现场处置组的联络工作；

（4）负责与行政主管部门、环保、公安、卫生等相关部门的联络、报告应急处理工作；（5）负责辐射事故应急处理期间的后勤保障工作；（6）完成应急处理领导小组交办的其它工作；应急值班电话：89023348 四、辐射事故的报告发生或者发现辐射事故的科室和个人，必须立即向医教科（或总值班）报告。医教科（或总值班）应立即向主管领导汇报，并及时收集整理相关处理情况向区、市环保局（电话）、省环保局（电话）、环保热线（电话）、市公安局、市卫生局（电话）、省公安厅、省卫生厅（电话）报告，最迟不得超过2小时；同时，医教科需在24小时内报出《辐射事故报告卡》。重大辐射事故应当在24小时内逐级上报到环保总局、公安部、卫生部。五、辐射事故的处理 1．立即撤离有关工作人员，封锁现场，控制事故源，切断一切可能扩大污染范围的环节，防止事故扩大和蔓延。放射源丢失，要全力追回，对放射源脱出，要将源迅速转移至容器内。 2．对可能受放射性核素污染或者损伤的人员，立即采取暂时隔离和应急救援措施，在采取有效个人防护措施的情况下组织人员彻底清除污染并根据需要实施医学检查和医学处理。 3．对受照人员要及时估算受照剂量。 4．污染现场未达到安全水平之前，不得解除封锁，将事故的后果和影响控制在最低限度。

核辐射防护原则

核辐射防护原则发生核事故或放射事故，特别是有放射性物质向大气释放时，总的防护原则是“内外兼防”，具体包括两方面： 1)、体外照射的防护原则 1.尽可能缩短被照射时间； 2.尽可能远离放射源； 3.注意屏蔽，利用铅板、钢板或墙壁挡住或降低照射强度。具体措施：当放射性物质释放到大气中形成烟尘通过时，要及时进入建筑物内，关闭门窗和通风系统，避开门窗等屏蔽差的部位隐蔽。 2)、体内照射的防护原则避免食入、减少吸收、增加排泄、避免在污染地区逗留。清除污染，减少人员体内污染机会。具体措施：如果核事故释放出放射性碘，应在医生指导下尽早服用稳定性碘片。服用量成年人推荐为100毫克碘, 儿童和婴儿应酌量减少，但碘过敏或有甲状腺疾病史者要慎用。详细操作指南： 1.进入空气被放射性物质污染严重的地区时，要对五官严防死守。例如，用手帕、毛巾、布料等捂住口鼻，减少放射性物质的吸入。 2.穿戴帽子、头巾、眼镜、雨衣、手套和靴子等，有助于减少体表放射性污染。 3.要特别注意，不要食用受到污染的水、食品等。 4.如果事故严重，需要居民撤离污染区，应听从有关部门的命令，有组织、有秩序地撤离到安全地点。撤离出污染区的人员，应将受污染的衣服、鞋、帽等脱下存放，进行监测和处理。 5.受到或可疑受到放射性污染的人员应清除污染，最好的方法是洗淋浴。发生核事故或放射事故，特别是有放射性物质向大气释放时，总的防护原则是“内外兼防”，具体包括两方面： 1)、体外照射的防护原则 1.尽可能缩短被照射时间； 2.尽可能远离放射源； 3.注意屏蔽，利用铅板、钢板或墙壁挡住或降低照射强度。具体措施：当放射性物质释放到大气中形成烟尘通过时，要及时进入建筑物内，关闭门窗和通风系统，避开门窗等屏蔽差的部位隐蔽。 2)、体内照射的防护原避免食入、减少吸收、增加排泄、避免在污染地区逗留。清除污染，减少人员体内污染机会。具体措施：如果核事故释放出放射性碘，应在医生指导下尽早服用稳定性碘片。服用量成年人推荐为100毫克碘, 儿童和婴儿应酌量减少，但碘过敏或有甲状腺疾病史者要慎用。详细操作指南： 1.进入空气被放射性物质污染严重的地区时，要对五官严防死守。例如，用手帕、毛巾、布料等捂住口鼻，减少放射性物质的吸入。 2.穿戴帽子、头巾、眼镜、雨衣、手套和靴子等，有助于减少体表放射性污染。 3.要特别注意，不要食用受到污染的水、食品等。 4.如果事故严重，需要居民撤离污染区，应听从有关部门的命令，有组织、有秩序地撤离到安全地点。撤离出污染区

辐射损伤医学处理规范

?【法规标题】辐射损伤医学处理规范 ?【颁布单位】卫生部国防科工委 ?【发文字号】 ?【颁布时间】2002-5-22 ?【失效时间】 ? ?【全文】辐射损伤医学处理规范——附加英文版关于印发《辐射损伤医学处理规范》的通知卫生部国防科工委卫法监发[2002]133号各省、自治区、直辖市卫生厅局，有关部门（单位）：为了加强和规范核或者辐射事故时应急医学处理工作，现将《辐射损伤医学处理规范》印发给你们。请遵照执行。二○○二年五月二十二日附件：《辐射损伤医学处理规范》辐射损伤医学处理规范

前言本规范等效采用国际原子能机构（IAEA）安全报告丛书第2号“辐射损伤的诊断与处理”(Diagnosis and Treatment of Radiation Injuries. Safety Reports Series No.2 ，IAEA，1998)，根据我国放射性疾病诊断标准及我国多年来积累的辐射损伤临床救治经验进行适当修改和补充，以使其更适合我国情况。其主要目的是规范和指导核或辐射事故时造成辐射损伤的医学处理工作。本规范的编制参考了以下主要文献： 1. GBZ 104-2002 外照射急性放射病诊断标准 2. GBZ 106-2002 放射性皮肤疾病诊断标准本规范自发布之日起实施。

目录 1 引言 (1) 1.1 目的 (1) 1.2 范围 (1) 2 事故照射类型和医学处理原则 (1) 2.1 事故类型 (1) 2.2 辐射源和照射方式 (2) 2.3 损伤人员的分类 (4) 2.4 损伤人员的医学处理原则 (5) 3 外照射 (6) 3.1 外照射的类型 (6) 3.2 局部辐射损伤的诊断和治疗 (6) 3.3 急性放射病的诊断和治疗 (9) 4 放射性核素污染 (15) 4.1 污染判断 (15) 4.2 处理…………………………………………………………………………………… 16 5 放射复合损伤 (19)

日本核辐射的现状及预防.

日本9级强震导致的核辐射现状 3月11日发生的日本9级强震导致福岛核电站受损泄漏，周边居民被迫疏散。在福岛核电站释放出11930微希/小时的辐射后，220公里外的东京只测出了0.774微希/小时的增长，也就是说，辐射能量已经衰减了15000倍。这0.774微希/小时，也即774纳希/小时的辐射增加值，和使用老式显示器的电脑效能是一样的。也就是说，目前正在阅读我们专题的不少读者，您现在所处的辐射环境就和当时的东京差不多。隔着大海1000公里外的中国即使处于下风处，又能有多大的影响呢？中国环境保护部(国家核安全局)3月16日16时继续发布全国省会城市和部分地级市辐射环境自动监测站实时连续空气吸收剂量率监测值。监测结果汇总图中绿色曲线代表监测值，蓝色柱体代表天然本底水平，绿色曲线均在蓝色柱体范围内。监测结果表明我国辐射环境水平未受到日本核电事故的影响。据报道，日本文部科学省16日宣布，在距离福岛第一核电站约21公里处的福岛县浪江町附近检测到每小时330微西弗的辐射量，这相当于是正常情况下的约6600倍。而这一地区属于政府要求躲在室内的区域。检测工作于当地时间15日下午8点40分至50分在该核电站中心区域西北20公里处附近进行。监测车用2种检测仪器对3处进行检测后发现，车外与车内辐射量分别为每小时330～240微西弗与300～195微西弗。 16日上午8点，他们对福岛市内自来水管内的水进行了检测，发现了少量的放射性物质，其中放射性物质铀为每千克水177贝克勒尔（放射性活度的国际单位），放射性物质铯为每千克水58贝克勒尔。日本对在发生核辐射的情况下，食物中放射性物质的国家标准为铀300贝克勒尔以下，铯200贝克勒尔以下。

第二章金属材料力学性能基本知识及钢材的脆化

金属材料力学性能基本知识及钢材的脆化金属材料是现代工业、农业、国防以及科学技术各个领域应用最广泛的工程材料，这不仅是由于其来源丰富,生产工艺简单、成熟,而且还因为它具有优良的性能。通常所指的金属材料性能包括以下两个方面: 1．使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能正常工作，材料所应具备的性能,主要有力学性能(强度、硬度、刚度、塑性、韧性等）,物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等),化学性能(耐蚀性、热稳定性等)。使用性能决定了材料的应用范围,使用安全可靠性和使用寿命。 2 工艺性能即材料在被制成机械零件、设备、结构件的过程中适应各种冷、热加工的性能,例如锻造,焊接，热处理，压力加工,切削加工等方面的性能。工艺性能对制造成本、生成效率、产品质量有重要影响。 1．1材料力学基本知识金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用，当外力达到或超过某一限度时,材料就会发生变形以至断裂。材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。锅炉压力容器材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等这些性能指标可以通过力学性能试验测定。 1．1．１强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。材料强度指标可以通过拉伸试验测出。把一定尺寸和形状的金属试样（图1~２)装夹在试验机上，然后对试样逐渐施加拉伸载荷，直至把试样拉断为止。根据试样在拉伸过程中承受的载荷和产生的变形量之间的关系，可绘出该金属的拉伸曲线(图１—3)。在拉伸曲线上可以得到该材料强度性能的一些数据。图1—３所示的曲线，其纵坐标是载荷P(也可换算为应力d),横坐标是伸长量ＡL(也可换算为应变ｅ)。所以曲线称为P—AL曲线或一一s曲线。图中曲线A是低碳钢的拉伸曲线,分析曲线A,可以将拉伸过程分为四个阶段:

辐射损伤的应急处理流程和规范

第二人民医院放射科放射人员与患者遭受辐射损伤的应急处理流程和规范射线装置故障或误操作引起误照射，射线装置机房进入失控等放射事故发生，会使工作人员和患者受到意外射线照射而引起放射损伤。意外射线损伤医学应急处理的主要任务是对受照射人员进行及时正确的医学处理，最大限度地减少人员伤亡和远期危害。依据《外照射急性放射病诊断标准》和《放射性皮肤病诊断标准》等国家标准，各级医学应急组织在诊断和治疗放射损伤时，对放射事故受照人员实行分级救治的原则。我国对放射事故受照人员的分级救治实行三级医疗救治体系。一、一级医疗救治（现场救护或场内救治）由本单位组织实施，必要时可请求场外支援。主要任务是发现和救出伤员，对伤员进行初步医学处理，抢救需紧急处理的伤员。 1.首先将伤员撤离事故现场并进行相应的医学处理，对危重伤员应优先进行紧急处理。 2.初步估计人员受照剂量，进行初步分类处理，必要时及早使用稳定性碘或抗放药物。 3.填写伤员登记表，根据初步分类诊断，尽快将各种急性放射病、放射性复合伤以及一级医疗救治不能处理的非放射损伤人员送到二级医疗救治单位；必要时将重度以上急性放射病、放射复合伤人员直接送到三级医疗救治单位。伤情危重不宜后送者可继续就地抢救，待伤情稳定后及时后送。对怀疑受到照射人

员也应及时后送。 4.在实施现场救护时，应遵循快速有效、边发现边抢救、先重后轻、对危重伤员先抢救后除污染以及保护抢救者的原则。 5.对一级医疗救治单位的医务人员和管理人员等，需进行技术教育和培训；为保证应急相应的顺利进行，平时对工作人员和家属进行普及教育。二、二级医疗救治（地区救治或当地救治）由本单位所在省市应急医疗救治机构实施，主要任务是对中度及中度以下放射损伤和放射复合损伤伤员，以及中度以上各种非放射损伤伤员进行确定诊断与治疗；对中度以上放射伤员和放射复合伤伤员进行二级分类诊断，并及时将重度和重度以上放射损伤和放射复合伤伤员以及难以确诊和处理的伤员后送到三级医疗救治单位。三、三级医疗救治（专科救治）由三级医疗救治单位实施。三级医疗救治单位为国家指定的设有放射损伤治疗专科的综合医院。主要任务是收治重度和重度以上急性放射病、放射复合伤人员，进一步明确诊断，并给与良好的专科治疗。必要时对一、二级医疗救治给与支援和指导。

(完整版)金属材料知识大全

金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。（注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料） 1.意义人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。 2.种类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。（1）黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。（2）有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。（3）特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。 3.性能一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为力学性能（过去也称为机械性能）。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的力学性能也将不同。常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。金属材料特质

辐射事故预防措施及应急处理预案及流程图

辐射事故预防措施及应急处理预案为提高本单位对突发辐射事故的处理能力，最大程度地预防和减少突发辐射事故的损害，保护环境，保障工作人员和公众的生命财产安全，维护社会稳定，特制定本预案。一、辐射事故分级根据辐射事故的性质、严重程度、可控性和影响范围等因素，从重到轻将辐射事故分为特别重大辐射事故、重大辐射事故、较大辐射事故和一般辐射事故四个等级。 1、特别重大辐射事故，是指Ⅰ类、Ⅱ类放射源丢失、被盗、失控造成大范围严重辐射污染后果，或者放射性同位素和射线装臵失控导致3人以上（含3人）急性死亡。 2、重大辐射事故，是指Ⅰ类、Ⅱ类放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装臵失控导致2人以下（含2人）急性死亡或者10人以上（含10人）急性重度放射病、局部器官残疾。 3、较大辐射事故，是指Ⅲ类放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装臵失控导致9人以下（含9人）急性重度放射病、局部器官残疾。 4、一般辐射事故，是指Ⅳ类、Ⅴ类放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装臵失控导致人员受到超过年剂量限值的照射。

二、本预案适应范围凡单位内发生的放射源丢失、被盗、失控或人员超剂量照射等所致辐射事故均适用本应急预案。三、辐射事故的预防辐射事故多数是人为因素造成的责任事故，严格放射防护管理，做好预防工作，是防止辐射事故发生的关键环节。 (一)健全放射防护管理体制和规章制度，放射源使用和保管落实到人，纪律要严肃，奖惩要分明。 (二)组织放射防护知识培训，不准无证上岗，严格操作规程。 (三)定期检查放射防护设施，发现问题，及时检修。四、组织机构及职能 1、辐射事故应急处理领导小组组长：院长副组长：党委书记（副书记）、副院长成员：院办、党办、医务部、护理部、质管科、感染办、人事科、财务科、抢救小组负责人下设办公室，设在医务部。 3、应急处理领导小组职责（1）组织制定医院辐射事故应急处理预案；（2）负责组织协调辐射事故应急处理工作。 4、应急办公室（设医务部）的职责

反应堆材料辐照损伤概述

反应堆材料辐照损伤概述【摘要】随着能源问题日益严峻，发展核电成为人类缓解能源紧缺问题的重要手段之一。当今核电站反应堆的技术已经比较成熟，但仍存在很多难以解决的技术问题。反应堆材料的辐照损伤问题直接关系到反应堆的安全性和经济性。本文对反应堆燃料芯块、包壳、压力容器的辐照损伤机理进行了概述，并提出一些减小辐照效应的措施。【关键字】辐照损伤燃料芯块包壳压力容器材料一、引言随着能源问题日益严峻，发展核电成为人类缓解能源紧缺问题的重要手段之一。当今核电站反应堆的技术已经比较成熟，但仍存在很多难以解决的技术问题。其中，反应堆材料的辐照损伤问题尤为重要。材料的辐照损伤问题与反应堆的安全性和经济性有密切的关系。甚至直接关系到未来反应堆能否安全稳定运行。关于反应堆的材料辐照损伤问题，主要包括三个方面：燃料芯块的辐照损伤，包壳的辐照损伤，压力容器的辐照损伤。深入认识和了解这三方面的问题，并讨论有关缓解措施具有极大地研究价值。二、水冷堆燃料芯块的辐照损伤 1.燃料芯块的结构与辐照损伤水冷堆燃料芯块为实心圆柱体，由低富集度UO2粉末经混合、压制、烧结、磨削等工序制成。为了减小轴向膨胀和PCI（芯块-包壳相互作用），芯块两端做成浅碟形并倒角。芯块制造工艺必须稳定，以保证成品芯块的化学成分、密度、尺寸、热稳定性及显微组织等满足要求。燃料芯块中的铀在辐照过程中会发生肿胀，造成尺寸的不稳定性和导热性能的下降。随着燃耗的增加，铀的力学性能和物理性能将发生变化，铀将变得更硬、更脆，热导率减小，燃料包壳的腐蚀作用也在加剧。对燃料芯块辐照损伤的认识和研究，一方面有助于了解在役燃料元件的运行状态和使用寿命，及时地发现并解决问题；另一方面根据辐照特性，可以采取适当的措施增强燃料元件的性能，进一步提高核电的经济效益。 2.辐照条件下燃料芯块微观结构的演化燃料芯块在辐照过程中，辐射与物质相互作用的方式可以分为原子过程和电子过程两大类。原子过程主要产生位移效应，位移效应的主要产物是间隙-空位对。而电子过程主要产生电离效应，其主要产物是电子-离子对。燃料芯块在辐照过程中，将产生能量很高的裂变碎片，造成严重的辐照损伤，并伴有大量的原子重新分布，尤其是裂变产物中的氙和氪，产额高，又不溶于固体，在辐照缺陷的协同作用下形成气泡，造成肿胀。另外，固体裂变产物具有很强侵蚀作用，将使芯块发生应力腐蚀而开裂。 3.燃料芯块辐照损伤机理和宏观性能变化（1）辐照肿胀辐照会引起体膨胀，称辐照肿胀。燃料芯块中所使用的重要金属铀，其单晶体会显示出特殊的辐照生长现象。在辐照过程中，铀的晶体线度发生异常变化。引起燃料辐照肿胀的根本原因是裂变产物的积累。发生肿胀一方面是由于铀原子的固体裂变产物以金属、氧化物、盐类等形态与燃料相形成固溶体或作为夹杂物存在于燃料相中，裂变产物的总体积超过了裂变前裂变原子所占的体积（一般在2-3%），另一方面是由于在金属中形成了大量的裂变气泡

核辐射防护与安全

2017年硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲科目代码：829 科目名称：核辐射防护与安全一. 考试要求主要考查学生对辐射防护与安全基本概念的理解与掌握；对辐射剂量、辐射探测、辐射防护、辐射安全的理解与掌握；以及运用基本理论和方法，分析解决现实有关辐射防护与安全工程问题的能力。二、考试内容 1．电离辐射掌握电离辐射和放射性衰变，放射性的量和单位，电离辐射的类型，衰变常数、活度和半衰期，半衰期的测量，了解其他辐射源的电离辐射；掌握电离辐射与物质的相互作用，理解γ和x 射线与物质的相互作用，光电效应、康普顿散射、电子对生成，中子与物质的相互作用。 2．辐射探测方法与辐射探测仪器的使用掌握辐射探测的机理，电离辐射探测器，充气探测器，固体导体探测器，闪烁探测器，中子探测器。了解辐射探测仪器的使用，表面污染测量，空气污染测量，个人剂量测量。 3．辐射防护基本原理了解辐射的生物学效应；理解基本安全标准，剂量限值和剂量约束，辐射防护体系，辐射防护最优化，个人剂量限值；掌握外照射危害的防护，辐射类型对外照射危害的影响，外照射危害的控制，屏蔽计算；掌握内照射危害的防护，内照射危害的测量，工作场所的污染限值，内照射危害的控制。 4．放射性废物的安全管理掌握放射性废物，废物最小化，放射性废物的分类原则（液体废物分类、固体废物分类、液态气态排放），了解放射性废物管理的基本步骤，放射性废物活度的监测。了解核子仪的安全使用，了解放射性示踪剂的安全使用，了解放射治疗、核医学的防护与安全。三、考试形式考试形式为闭卷、笔试，考试时间为3小时，满分150分。题型包括：填空题、辨析题、简答题、分析题等。四、参考书目 1．《辐射防护基础教程》．王建龙等编．清华大学出版社，2012，第一版

辐射事件应急预案

辐射事件应急预案一、根据国家《放射性同位素与射线装置安全与防护条例》及《放射诊疗管理规定》（以下简称《规定》）的要求，在一旦发生放射诊疗事件时，能迅速采取必要和有效的应急响应行动，保护工作人员及公众及环境的安全，制定本应急预案。二、建立放射事件应急处理机构。成立由院领导、保卫科、设备科、医务处、护理部、放射、核医学等科室负责人组成的放射事件应急处置领导小组，负责相关工作的紧急协调处理，科室具体负责紧急处置，及时终止事件，防止事态扩大和蔓延，同时做好相应救治工作。三、放射性事故应急救援应遵循的原则：（一）迅速报告原则；（二）主动抢救原则；（三）生命第一的原则；（四）科学施救，控制危险源，防止事故扩大的原则；（五）保护现场，收集证据的原则。四、事件预防责任制度的准备：为避免或减少事故发生，平时就要做好应急演练与准备工作，落实岗位责任制和各项规章制度。五、辐射安全监测：射线装置工作场所每年接受有职业卫生技术服务职责机构的防护性能检测发现问题，立即给予整改；放射诊疗工作人员定期进行个人剂量计申换检

测，放射装置每年进行年检；辐射安全管理人员经常对放射防护性能进行检测，严格按规范开展放射诊疗工作。六、辐射事故报告和现场保护： 1、登记与监测：射线装置工作场所的防护性能检测发现有辐射泄漏；放射诊疗工作人员个人剂量计辐射暴露超过正常范围；放射装置年检不合格；出现射线装置故障或其他原因使受检者暴露照射超剂量。因射线装置失控导致放射病、器官损伤、人员死亡等，应启动应急预案。 2、事故分级与报告：辐射安全管理小组全面负责放射事件应急有关工作，并根据放射事件的程度及时报告。根据突发公共卫生事件的相关规定，在2小时内上报市环保局、卫生局和公安局。同时在12小时内填写《放射源事故报告表》报送市环保局、卫生局和公安局。七、放射性事故应急处理程序：（一）发生意外放射辐射事件时，检查室医务人员应按用电安全原则及时强制切断电源，并采取妥善措施保护病患者安全撤离现场。记录事件发生的时间、地点及详细过程，以备调查处置。（二）事故发生后，及时报告科室主任，并及时上报医院防保、医务等相关部门，情况复杂的报医院分管领导。（三）应急处理领导小组召集专业人员，根据具体情况迅速制定事故处理方案；（四）事故处理必须在单位负责人的领导下，在有经验的工作人员和卫生防护人员的参与下进行。未取得防护检测人员的允许不得进入事故区；

预防辐射的方法.

1、能量供给要充足辐射使身体能量消耗增加，身体组织对糖的利用能力下降，足够的能量供给有利于提高人体对辐射的耐受力，降低敏感性，减轻损伤保护身体。谷物中的碳水化合物是身体所需能量的主要来源，一旦摄入不足，将迫使体内脂肪和蛋白质不断转变为能量，造成蛋白质的相对不足，从而影响辐射损伤组织的修复，或使辐射损伤加重。糖类供给以果糖最佳，葡萄糖次之，而后是蔗糖等。 2、蛋白质不能少蛋白质摄入不足会造成组织蛋白合成不足，导致肌肉、心、肝、肾、脾等脏器的重量减轻，出现功能障碍，从而对辐射的敏感性增高。因此，接触核辐射的人，要注意摄入充足的优质蛋白质。如多吃胡萝卜、番茄、海带、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物，增强肌体抵抗核辐射的能力。 3、脂类摄入不宜高人体受辐射照射后食欲不振、口味不佳，脂肪的总供给量要适当减少，但需增加植物油所占的比重，其中油酸可促进造血系统再生功能，防治辐射损伤效果较好。 4、多补充维生素必需脂肪酸，维生素A、K、E和B族维生素，维生素缺乏，可降低身体对辐射的耐受性，宜加量供应。 5、矿物质平衡尤为重要体内钾、钠、钙、镁等离子浓度须平衡，否则不能维持水与电解质平衡，轻者损害健康，重者甚至危及生命。微量元素与其他营养相互之间的关系也很重要，锌对许多营养包括蛋白质与维生素的消化、吸收和代谢都有重要影响。辐射损伤时，矿物质包括微量元素在内，过量或不平衡，均会产生不良影响。 6、无机盐供应宜加量在膳食中适量增加无机盐（主要是食盐），可促使人饮水量增加，加速放射性核素随尿液、粪便排出，从而减轻内照射损伤。 7、辛辣食物作用不可低估辛辣食物属于常用调料，同时也是抵御辐射的天然食品。常吃辛辣食物不但可以调动全身免疫系统，还能保护细胞的DNA，使之不受辐射破坏。因此，经常吃辛辣食物，对身体健康非常有益。

常用金属材料的特性

它们都是含碳量比较低的优质碳素结构钢。它们不同的主要是两方面，一是含碳量不同；而是机械性能不同。从化学成分上来看，是含碳量不同，10#钢平均含碳量为万分之10，20#钢平均含碳量为万分之20。由于含碳量的不同就导致了它们的机械性能的不同。碳素结构钢随着含碳量的增加，强度硬度都相应提高，塑性纫性相应降低。10#、20#属于低碳钢，强度硬度不高，塑性纫性都很好。它们之间比较来说，10#钢的强度和硬度比20#钢要低；10#钢的塑性和纫性比20#钢要好，也是说要软些。我国钢号表示方法的分类说明 1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 ③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。 ②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。 ③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。 ④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。 ⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，

核辐射的危害及预防

本文由穿着鞋流浪贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。首先向大家介绍一下核辐射对人体健康的危害：首先向大家介绍一下核辐射对人体健康的危害：核辐射对人体健康的危害各个微西弗单位级别的辐射对于人体的影响对日常工作中不接触辐射性工作的人来说，每年正常的天然辐射(主要是因为空气中的氡辐射)为 1000-2000 微西弗。一次小于100 微西弗的辐射，对人体无影响。一次 1000－2000 微西弗，可能会引发轻度急性放射病，能够治愈。福岛核电站 1015 微西弗/小时辐射，相当于一个人接受 10 次 X 光检查。日常生活中，我们坐 10 小时飞机，相当于接受 30 微西弗辐射。与放射相关的工人，一年最高辐射量为 50000 微西弗。毫西弗会致死。一次性遭受 4000 毫西弗会致死注：西弗，用来衡量辐射对生物组织的伤害，每千克人体组织吸收 1 焦耳为 1 西弗。西弗是个非常大的单位，因此通常使用毫西弗、微西弗。1 毫西弗＝1000 微西弗。辐射伤害机理：人体有躯体细胞和生殖辐射伤害机理：细胞两类细胞，它们对电离辐射的敏感性和受损后的效应是不同的。电离辐射对机体的损伤其本质是对细胞的灭活作用，当被灭活的细胞达到一定数量时，躯体细胞的损伤会导致人体器官组织发生疾病，最终可能导致人体死亡。躯体细胞一旦死亡，损伤细胞也随之消失了，不会转移到下一代。在电离辐射或其他外界因素的影响下，可导致遗传基因发生突变，当生殖细胞中的 DNA 受到损伤时，后代继承母体改变了的基因，导致有缺陷的后代。因此，人体一定要避免大剂量照射。泄漏出来的是哪种类型的辐射？报道说在核电厂附近检测到铯和碘的放射性同位素，专家认为有氮和氩的放射性同位素泄出也是很自然的，目前还没有明确的迹象有铀或者钚泄漏。在接受辐射后，人体健康将“立即”受到哪些影响？放射性的碘对于住在核电厂附近的年轻人有危害，1986 年切尔诺贝利核灾难之后有一些甲状腺癌病患即与此有关。放射性铯、铀和钚都是对人体有害的，并且不以某个特定器官为靶标。放射性的氮几秒钟后就很快会衰变，而放射性氩也对身体无害。——接受中等程度中等程度的辐射中等程度将导致辐射病。它有一系列症状：在接受辐射的几小时之内，人会出现恶心与呕吐，随后可能经历腹泻、头痛和发烧。在最初症状之后，人体可能会在一段时间内不再显示任何症状，然而往往在几周之内，又有新的、更加严重的症状发生。——如果接受高等程度高等程度的高等程度辐射，以上所述的所有症状都可能立即出现，并伴随着全身性的、甚至可能致命的脏器损害。健康受损程度取决于暴露在辐射中的时间以及辐射的强度放射性物质的衰变中产生电离辐射。它能破坏人体组织里分子和原子之间的化学键，可能对人体重要的生化结构与功能产生严重影响。我们的身体会尝试修复这些损伤，但是有时损伤过于严重或涉及太多组织与脏器，以至于不可能修复。而且，身体在自然修复过程中，也很可能产生错误。最容易为辐射所伤的身体部分包括肠胃上皮细胞以及生成血细胞的那些骨髓细胞。辐射最可能导致哪些“长期”的健康损害？最大的长期健康风险是癌症。通常当体细胞受损或老化到一定程度时，它们会自我消除。当这种自我消除的能力消失时，细胞获得“永生”，可以不受控制地不断地分裂，这就演化成癌症。我们的机体有许多机制来阻止细胞癌变，并替换受损的组织。然而辐射所带来的损害可以严重搅乱机体中的这些机制，从而让癌症风险大大提高。此外，如果机体不能很好的修复辐射带来的对化学键的破坏和改变，我们的基因里有可能会产生突变。这些突变不但增高自身的癌症风险，还有可能被传递下去，使得辐射的作用在子孙身上展现出来。这些作用包括较小的头部与脑部、眼部发育缺陷、生长缓慢和严重的认知学习缺陷。辐射面前，儿童格外脆弱因为孩子生长迅速，他们体内正处于分裂的期的细胞也多得多，从而因辐射而产生错误与损伤的可能性也大得多。【1986 年乌克兰的切尔诺贝利事件之后，世界卫生组织在附近儿童中发现甲状腺癌的风险显著提高。这是因为泄露事件中的辐射物质中含有

辐射事故应急预案

辐射事故应急预案一、总则为及时、科学、合理、有效处置放射性同位素和射线装置辐射事故，保障人民群众身体健康，保护环境，最大限度减少辐射事故的影响，特制订本预案。（一）任务。放射源和辐射技术在工农业、医学、科研和教学等领域有着广泛的应用。当发生辐射事故，可能影响到公众的健康、安全和环境时，为防止和减少事故的危害，保障人体健康，保护环境，启动本应急预案，并作出正确响应。（二）法律、法规依据。《中华人民共和国放射性污染防治法》；《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》；《广东省民用核设施核事故预防和应急管理条例》。（三）适用范围。适用于惠州市放射性同位素和辐射技术应用中的辐射事故的应急准备与响应。（四）应急指导方针。依据《广东省民用核设施核事故预防和应急管理条例》，辐射事故应急管理实行"统筹规划，积极兼容，常备不懈，统一指挥，大力协同，保护公众，保护环境"的方针。（五）本应急预案的批准与修编。 1.应急预案的批准。依据《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》第四十一条规定，由市环保局会同市公安局、卫生局、财政局等部门编制辐射事故应急预案，报市人民政府批准。 2.应急预案的修编。本预案根据应急演习、实施应急响应的结果和应急组织、单位情况的变化，以及国家和省的法律、法规、标准和规范的修改，进行定期或不定期修编。修编后报市人民政府批准。二、应急机构和职责分工成立市应急领导小组，负责领导、组织辐射事故应急处置工作。领导小组由市政府分管环境保护工作的副市长担任组长，市环保局主要负责人担任副组长，成员由市环保局、公安局、卫生局、财政局、环保监测站、疾病预防控制中心及相关医疗机构的负责人组成。各成员单位在领导小组统一领导、指挥下，按照职责分工做好相应的辐射事故应急工作。具体职责分工如下：（一）市环保局。负责辐射事故的应急响应、调查处理和定性定级工作; 组织对事故发生点周围进行辐射监测; 协助公安部门监控追缴丢失、被盗的放射源。（二）市公安局。负责丢失、被盗放射源的立案侦查和追缴；负责对受污染区域进行治安封锁、治安维护、交通管制、维护社会稳定、群众疏散、落实各项强制隔离措施等工作；做好事故发生点周围地区的治安保卫工作，维持社会秩序,防止和制止不明真相的人聚众闹事；确保事故发生点周围地区交通畅通。（三）市卫生局。负责组织辐射职业病危害评估；负责组织辐射事故的医疗应急。（四）市财政局。保证必要的经费支持，确保突发环境事件处置所需装备、器材等物资的经费供给，并做好经费使用情况

聚合物辐照效应

辐照效应（radiation effects）固体材料在中子，离子或电子以及γ射线辐照下所产生的一切现象。辐照会改变材料的微观结构，导致宏观尺寸和多种性质的变化，对核能技术或空间技术中使用的材料是个重要问题。在晶体中，辐照产生的各种缺陷一般称为辐照损伤。对于多数材料而言，主要是离位损伤。入射离子与材料中的原子核碰撞，一部分能量转换为靶原子的反冲动能，当此动能超过点阵位置的束缚能时，原子便可离位。最简单的辐照缺陷是孤立的点缺陷，如在金属中的弗仑克尔缺陷对（由一个点阵空位和一个间隙原子组成）。级联碰撞条件下，在约10 nm 直径的体积内产生数百个空位和数百个间隙原子。若温度许可，间隙原子和空位可以彼此复合，或扩散到位错、晶界或表面等处而湮没，也可聚集成团或形成位错环。一般地说，电子或质子照射产生孤立的点缺陷。而中等能量 (10-100KeV)的重离子容易形成空位团及位错环，而中子产生的是两种缺陷兼有。当材料在较高温度受大剂量辐照时，离位损伤导致肿胀，长大等宏观变化。肿胀是由于体内均匀产生的空位和间隙原子流向某些漏（如位错）处的量不平衡所致，位错吸收间隙原子比空位多，过剩的空位聚成微孔洞，造成体积胀大而密度降低。辐照长大只有尺寸改变而无体积变化，仅在各向异性显著的材料中，由于形成位错环的择优取向而造成。离位损伤造成的种种微观缺陷显然会导致材料力学性能变化，如辐照硬化、脆化以及辐照蠕变等。辐照缺陷还引起增强扩散，并促使一系列由扩散控制或影响的过程加速进行，诸如溶解，

沉淀，偏聚等，并往往导致非平衡态的实现。对于某些材料如高分子聚合物，陶瓷或硅酸盐等，另一类损伤，即电离损伤也很重要。入射粒子的另一部分能量转移给材料中的电子，使之激发或电离。这部分能量可导致健的断裂和辐照分解，相应的引起材料强度丧失，介电击穿强度下降等现象。结构材料中子辐照后主要产生的效应 ·1）电离效应：指反应堆中产生的带电粒子和快中子与材料中的原子相碰撞，产生高能离位原子，高能的离位原子与靶原子轨道上的电子发生碰撞，使电子跳离轨道，产生电离的现象。从金属键特征可知，电离时原子外层轨道上丢失的电子，很快就会被金属中共有的电子所补充，因此电离效应对金属材料的性能影响不大。但对高分子材料会产生较大影响，因为电离破坏了它的分子键。 2）离位效应：中子与材料中的原子相碰撞，碰撞时如果传递给阵点原子的能量超过某一最低阈能，这个原子就可能离开它在点阵中的正常位置，在点阵中留下空位。当这个原子的能量在多次碰撞中降到不能再引起另一个阵点原子位移时，该原子会停留在间隙中成为一个间隙原子。这就是辐照产生的缺陷。 3）嬗变：即受撞的原子核吸收一个中子，变成一个异质原子的核反应。中子与材料产生的核反应（n，α），（n，p）生成的氦气会迁移到缺陷里，促使形成空洞，造成氦脆。 4）离位峰中的相变：有序合金在辐照时转变为无序相或非晶态。这是在高能中子辐照下，产生离位峰，随后又快速冷却的结果。无序

第2讲 金属材料的辐照损伤