АО «НИИ НПО «Луч», Подольск, Россия:

А. А. Урусов, начальник лаборатории
С. В. Чувиков, научный сотрудник
К. К. Полунин, научный сотрудник

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия:

А. В. Тенишев, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: avt@onil709.ru

Изучено влияние ионного облучения на перспективный материал-поглотитель нейтронов на основе гафната диспрозия (Dy₂O₃ – HfO₂). Проведено последовательное облучение ионами гелия и никеля при температурах 350 и 550 ^oC до доз 20, 100, 200 и 300 сна. С помощью сканирующей и просвечивающей электронной микроско пии изучена микроструктура образцов как в исходном состоянии, так и после облучения. На основе результатов микрорентгено-спектрального анализа определена концентрация элементов в образцах. Показано, что облучение гафната диспрозия до повреждающей дозы 20 сна не при во дит к видимым изменениям структуры, при ее повышении более 100 сна наблюдали изменение морфологии поверх ности образцов и постепенное зарастание технологиче ских пор. На основании результатов расчета установлено, что рас пухание образцов гафната диспрозия не превышает 0,1 % при максимальных набранных дозах облучения (200–300 сна).

Авторы выражают благодарность П. С. Джумаеву, М. С. Стальцову и О. В. Емельяновой за помощь в проведении исследований методом растровой электронной микроскопии и рентгеновского микроанализа и Д. П. Шорникову за помощь в систематизации и обработке полученных экспериментальных данных.

1. Рисованый В. Д., Захаров А. В., Пономаренко В. Б., Клочков Е. П. и др. Диспрозий в ядерной технике. — Димитровград : ОАО «ГНЦ НИИАР», 2011. — 204 с.
2. Рисованый В. Д., Захаров А. В., Муралева Е. М., Соколов В. Ф. Разработка и освоение производства гафната диспрозия как поглощающего материала для органов регулирования перспективных реакторов на тепловых нейтронах // Сборник трудов АО ГНЦ НИИАР. 2011. № 2. С. 8–13.
3. Рисованый В. Д., Захаров А. В., Муралева Е. М. Новые перспективные поглощающие материалы для ядерных реакторов на тепловых нейтронах // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. 2005. № 3. С. 87–93.
4. The results of tests an absorbing material specimens manufactured in Russia and France carried out in the SM and Osiris reactors // International symposium. Vol. 1. Proceedings Contribution of Materials Investigation to the Resolution of Problems Encountered in Pressurized Water reactors. 23–27 September 2002 Fontevraud 5. P. 529–545.
5. Risovany V. D., Zakharov A. V., Muraleva E. M., Rozhdestvensky et al. Experience and development of WWER-1000 control rod materials // Contribution of Materials Investigations to Improve the Safety and Performance of LWRs, 18–22 September. — Fontevraud 2006.
6. Шевченко А. В., Лопато Л. М., Назаренко Л. В. Системы HfO₂ с оксидами самария, гадолиния, тербия и диспрозий при высоких температурах // Известия АН СССР. Сер. Неорганические материалы. 1984. T. 20, № 11. С. 1862– 1866.
7. Кошкин В. М., Дмитриев Ю. Н., Забродский Ю. Р., Тарнопольская Р. Л. и др. Аномальная радиационная стойкость рыхлых кристаллических структур // Физика и техника полупроводников. 1984. Т. 18, Вып. 8. С. 1373–1378.
8. Sickafus K. E., Grimes R. W., Valdez J. A., Cleave A. et al. Radiationinduced amorphization resistance and radiation tolerance in structurally related oxides // Nature Materials. 2007. No. 6. P. 217–223.

9. Красноруцкий В. С., Белаш Н. Н., Чернов И. А. и др. Исследование влияния способов изготовления и легирования на свойства таблеток гафната диспрозия // ВАНТ. 2012. № 5. C. 62–68.
10. Еремеева Ж. В., Воротыло С. А., Капланский Ю. Ю., Ахметов А. и др. Изучение процесса спекания прессовок из механосинтезированных порошков титаната и гафната дисрозия // Современные материалы, техника и технологии. Серия: Металлургия и материаловедение. 2021. № 5. C. 4–9.
11. Петрунин В. Ф., Коровин С. А. Нанокристаллические порошки гафната диспрозия и керамика на их основе // Кристаллография. Серия: Наноматериалы и керамика. 2019. Т. 64, № 2. С. 314–320.
12. Gosset D. Absorber materials for Generation IV reactors. Structural Materials for Generation IV Nuclear Reactors. — Woodhead Publishing. 2017. Р. 533–567.
13. Захаров А. В. Гафнаты редкоземельных элементов — класс универсальных поглощающих материалов для стержней регулирования ядерных реакторов на тепловых нейтронах // Сб. трудов АО ГНЦ НИИАР. 2019. № 3. С. 89–95.