基于特征中子能谱的高熵合金辐照离位损伤与放射性评价

来源：核动力工程杂志2025年第5期北京时间：

作者：殷宪澎, 陈达

单位：东南大学能源与环境学院，南京，210018；

摘要：核反应堆结构材料在服役过程中受到中子辐照，产生晶格离位损伤与中子活化，这两种中子辐照效应与材料的元素组成、中子注量与辐照能谱相关。本文以核用高熵合金为研究对象，利用蒙特卡罗中子学计算方法，分别评价了不同合金在压水堆、快堆、聚变堆3种典型中子能谱下的放射性活度、当量剂量率、离位损伤与氦产量。结果表明，与15-15Ti奥氏体不锈钢以及Eurofer97低活化钢相比较，FeCoNiCr与NbZrTiV两种高熵合金受到辐照产生中子活化后的放射性水平更高；在快堆能谱下具有更高的离位损伤效率但相对氦产量较低。未来应结合不同的中子服役环境，有针对性地进一步优化高熵合金的元素组分，并限制易活化元素的含量。

关键词：辐照效应, 离位损伤, 放射性活度, 高熵合金, 特征中子能谱

基金资助：国家自然科学基金（12305298）；江苏省自然科学基金（BK20230864）