Действие излучений на материалы ядерной техники

Abstract

Программа учебной дисциплины "Действие излучений на материалы ядерной техники" разработана для специальности 1-31 04 06 Ядерные физика и технологии. Учебная дисциплина «Действие излучений на материалы ядерной техники» знакомит студентов с основными закономерностями физических процессов, вызванных в реакторных материалах воздействием нейтронов, заряженных частиц и ионизирующих излучений. Основная цель учебной дисциплины заключается в изложении современных представлений об основных процессах взаимодействия нейтронов, заряженных частиц и ионизирующих излучений с твердым телом, формировании и эволюции дефектной структуры, закономерностях и механизмах радиационно-стимулированных процессов. В учебной дисциплине рассматриваются вопросы радиационных повреждений твердых тел. Обсуждаются возможные явления и радиационные эффекты изменения термодинамического равновесного состояния в условиях облучения. Излагаются основные теоретические представления о радиационных эффектах: развитие открытой пористости и возникновение замкнутых полостей и трещин, радиационный рост и распухание; развитие рельефа поверхности, рекристаллизационные явления, в том числе рост кристаллов на облучаемой поверхности, перераспределение компонентов, изменение элементного и фазового состояния, образование вторых фаз с участием имплантируемых частиц и атомов трансмутационных элементов. Рассматриваются явления радиационной ползучести, упрочнения и охрупчивания реакторных материалов. Внимание уделено особенностям радиационной повреждаемости делящихся и конструкционных материалов ядерных энергетических установок. Материал учебной дисциплины основан на знаниях и представлениях, заложенных в общих курсах по атомной физике, ядерной физике, классической и квантовой механике, а также в спецкурсах по кристаллографии и дефектах в кристаллах. Основная цель учебной дисциплины – формирование у студентов целостных знаний о радиационных процессах, явлениях и эффектах в облучаемых материалах. Основной задачей учебной дисциплины является изучение взаимосвязи радиационного дефекто- и фазообразования в твердых телах при облучении, а также особенности и закономерности радиационных эффектов и их влияние на физико-механические свойства на материалы ядерной техники. В результате изучения дисциплины студенты должны: знать: – первичные и вторичные процессы в твердых телах при радиационном воздействии; – радиационно-индуцированные (стимулированные) явления и эффекты, влияющие на физико-механические свойства материалов ядерной техники.

уметь: – предсказывать изменения дефектной структуры элементного и фазового состава, а также микротруктуры основных материалов ядерной техники в зависимости от условий облучения и формируемых радиационных дефектов различной размерности; – определять возможные радиационно-стимулированные изменения в аустенитных, ферритных и аустенитно-ферритных сталях, дисперсионно упрочненных сталях, циркониевых и цирколоевых сплавах, а также нитридных, карбидных и оксидных перспективных для реакторов четвертого поколения. владеть: – базовыми принципами прогнозирования свойств конструкционных материалов ядерной техники, исходя из данных об условиях их эксплуатации; – понятийным и математическим аппаратом радиационной физики твердого тела. Программа курса составлена в соответствии с требованиями образовательного стандарта. В результате изучения дисциплины студент должен обладать следующими компетенциями: – уметь применять базовые научно-технические знания для решения теоретических и практических задач; – владеть системным и сравнительным анализом; – владеть исследовательскими навыками; – уметь работать самостоятельно; – владеть междисциплинарным подходом при решении проблем; – иметь навыки, связанные с использованием технических устройств, управлением информацией и работой компьютером; – иметь лингвистические навыки (устная и письменная коммуникация); – обладать качествами гражданственности; – быть способным к социальному взаимодействию; – обладать способностью к межличностным коммуникациям; – владеть навыками здорового образа жизни; – применять знания теоретических и экспериментальных основ физики наноматериалов и нанотехнологий, методов исследования физических объектов, методов измерения физических величин, методов автоматизации эксперимента, методов планирования, организации и ведения научно-производственной, научно-педагогической, производственно-технической, опытно-конструкторской работы; – осуществлять на основе методов математического моделирования оценку эксплуатационных параметров конструкционных материалов ядерной техники,кже технологических процессов их получения; – взаимодействовать со специалистами смежных профессий; – применять полученные знания фундаментальных положений физики, экспериментальных, теоретических и компьютерных методов исследования, планирования, организации и ведения научно-технической и научно-педагогической работы; – использовать новейшие открытия в естествознании, методы научного анализа, информационные образовательные технологии, физические основы современных технологий, оборудование и аппаратуру в исследовательской, научно-педагогической и производственной деятельности; – пользоваться глобальными информационными ресурсами;

– осуществлять поиск, систематизацию и анализ информации по перспективным направлениям развития отрасли, инновационным технологиям, проектам и решениям.

Материал учебной дисциплины основан на знаниях и представлениях, заложенных во время изучения дисциплины «Физическое материаловедение». Общее количество часов, отводимое на изучение учебной дисциплины — 160, из них количество аудиторных часов — 70. Аудиторные занятия проводятся в виде лекций и УСР, из них на проведение лекционных занятий отводится 60 часов, на УСР — 10 часов. Форма получения высшего образования — очная, дневная, Формы текущей аттестации по учебной дисциплине в 10-м семестре — экзамен