Neutron Endurance of the Al2O3 on the Reduced-activation Ferritic/Martensitic Steel
Korean Physical Society Fall Meeting 2021, Online conference (2021)
Hyun Seo Yang. Sang-hwa Lee, Young-ku Jin, Jooohwan Ha, Dongpyo Hong, Ok Sung Jeon, Tae Han Kim, Yong Yeol Park, Dong min Kim and Young Joon Yoo, Sang Yoon Park
Abstract
국제핵융합실험로 (International Thermonuclear Experimental Reactor)를 구성하는 요소들은 중성자 조사와 수소 동위원소 투과에 의해 결함이 발생한다. 중수소(2H)와 삼중수소(3H)는 핵융합발전에 필요한 연료이며, 삼중수소를 재생산하기 위해 6Li(n,α)3H 반응을 일으키기 위한 TBM(Test Blanket Module)이 개발되었다. 이러한 이유로 TBM 구성요소들은 중성자에 노출되기 때문에, 저방사화를 위해 개발된 RAFM (Reduced-Activation Ferritic/Martensitic) 강으로 구성되며, 이는 또한 수소동위원소 투과에도 노출되어 있다.
Al2O3은 압축의 강도, 내마모성, 화학적 안정성, 그리고 수소에 대한 낮은 용해도를 갖기 때문에 수소동위원소 투과도를 낮추기 위한 투과방지막 소재로써 적합하다. 최근에는, Al2O3에 점결함이 발생할 경우, PRF (Permeation Reduction Factor)를 변화시킬 수 있음이 DFT 계산결과로 보고되었다.
따라서, 중성자 조사에 따른 Al2O3의 결함발생과 수소동위원소 투과도의 상관관계를 분석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 Al2O3의 중성자조사결함과 충돌열에 의한 Al2O3/RAFM의 열변형률을 계산하였다.