Effect of Irradiation Damage on the Deformation Properties of Zr-2.5Nb Pressure Tubes
Notice bibliographique
Résumé
The diametral expansion, elongation, and sag rates of Zr-2.5Nb pressure tubes in CANDU® (CANada Deuterium Uranium) nuclear reactors are important properties that limit their useful life and the maximum power level for reactor operation. As a result irradiation creep models are needed to predict the deformation behavior of the core components over the reactor life. It is important to know the creep behavior as a function of neutron flux in order to develop creep models over the range of operating conditions in the reactor core. At the edge of the reactor core, the neutron flux is decreasing very rapidly and there is a complex transition in creep behavior from irradiation-dominated creep to thermal-dominated creep. Also, mechanical properties such as tensile strength, fracture toughness, and delayed hydride-cracking are changing in the transition from thermal to irradiation conditions at the edge of the reactor core. Detailed studies have been completed on a Zr-2.5Nb tube irradiated in the NRU materials test reactor at Chalk River Laboratories. Pressure tube 601 was operating for a period of 66 950 h at temperatures ranging from about 547 K at the inlet and 571 K at the outlet. After the tube was removed in 1988 samples were taken for retrospective dosimetry to determine the fast neutron flux along the assembly. It was determined that the tube had been irradiated to a peak fluence of about 6×1025 n·m−2 corresponding to a fast neutron flux of about 2×1017 n·m−2·s−1. The flux profile was mapped and it was clear that the flux dropped rapidly to negligible values at about 0.5 m from the ends of the fueled zone. Samples of pressure tubes were taken for hardness testing and characterization by TEM and XRD analysis at various locations corresponding with different operating conditions (neutron flux and temperature) but at the same time. The creep behavior during operation was obtained by periodic gaging of the pressure tube internal diameter. The results of the microstructure characterization are presented and discussed in relation to the measured mechanical properties (creep and hardness). The microstructure and mechanical properties change significantly in the transition from the unirradiated state up to fluxes of about 1×1017 n·m−2·s−1.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».