การวิเคราะห์เชิงทางทฤษฎีเกี่ยวกับคุณสมบัติการกำบังรังสีไอออไนซ์ของโลหะผสมทังสเตนเป็นหลักที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบฟิวชัน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การวิจัยนี้เป็นการศึกษาคุณสมบัติการกำบังรังสี นิวตรอนพลังงานสูง และรังสีไอออไนซ์ประเภทที่มีประจุไฟฟ้า (อนุภาคโปรตอนและแอลฟา) ของโลหะผสมทังสเตนจำนวน 6 ตัวอย่าง ได้แก่ MT-17C MT-17F MT-175 MT-18C MT-18F และ MT-185 โดยคุณสมบัติการกำบังรังสีที่พิจารณาคือ ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนเชิงมวล (Mass Attenuation Coefficient: μm) เลขอะตอมยังผล (Effective Atomic Number: Zeff) ค่าความหนาครึ่งค่า (Half Value Layer: HVL) และระยะทางอิสระเฉลี่ย (Mean Free Path: MFP) ซึ่งค่าเหล่านี้ถูกคำนวณด้วยโปรแกรม Phy-X/PSD ที่ช่วงพลังงาน 10-3 ถึง 105 เมกกะอิเล็กตรอนโวลต์ ในขณะที่การกำบังนิวตรอนพลังงานสูงได้พิจารณาค่า Fast Neutron Removal Cross Sections: ที่คำนวณด้วยทฤษฎีความหนาแน่นย่อยและรังสีไอออไนซ์ประเภทที่มีประจุไฟฟ้า (อนุภาคโปรตอน และแอลฟา) ได้ศึกษาในช่วงพลังงาน 0.1 ถึง 15 เมกกะอิเล็กตรอนโวลต์ ด้วยโปรแกรม SRIM รุ่น 2013 ซึ่งค่าที่นำมาวิเคราะห์ คืออำนาจศักย์หยุดยั้งมวลรวม (Mass Stopping Power: MSP) และค่าช่วงคาดการณ์เฉลี่ย (Project Ranged: PR) ผลการศึกษาพบว่า โลหะผสมทังสเตน MT-185 มีคุณสมบัติการกำบังรังสี นิวตรอนพลังงานสูง และรังสีไอออไนซ์ประเภทที่มีประจุไฟฟ้า (อนุภาคโปรตอน และแอลฟา) ดีที่สุด
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Chu, S. and Majumdar, A. (2012). Opportunities and Challenges for a Sustainable Energy Future. Nature. Vol. 488, Issue 7411, pp. 294-303. DOI: 10.1038/nature11475
IAEA, International Atomic Energy Agency. (2018). Nuclear Technology Review. Vienna, Austria
The Intergovernmental Panel on Climate Change. (2001). Future Work Program of the IPCC. Geneva, Switzerland
A Course of Lectures Nuclear Energy Delivered by Specialists of the National Atomic Energy Generating Company Energy Atom. (2019). The Odessa National Polytechnic University. Odessa, Ukraine
Was, G. S. (2007). Fundamentals of Radiation Materials Science: Metals and Alloys. Springer, Berlin
Voyevodin, V. N. and Neklyudov, I. M. (2006). Evolution of the Structure-Phase State and Radiation Resistance of Structural Materials. Kiev, Naukova Dumka (in Russian)
Bolt, H., Barabash, V., Krauss, W., Linke, J., Neu, R., Suzuki, S., Yoshida, N., and ASDEX Upgrade Team. (2004). Materials for the Plasma-Facing Components of Fusion Reactors. Journal of Nuclear Materials. Vol. 329-333, Part A, pp. 66-73. DOI: 10.1016/j. jnucmat.2004.04.005
Rieth, M., Doerner, R., Hasegawa, A., Ueda, Y., and Wirtz, M. (2019). Behavior of Tungsten Under Irradiation and Plasma Interaction. Journal of Nuclear Materials. Vol. 519, pp. 334-368. DOI: 10.1016/j.jnucmat.2019.03.035
Neu, R., Riesch, J., Coenen, J. W., Brinkmann, J., Calvo, A., Elgeti, S., García-Rosales, C., Greuner, H., Hoeschen, T., Holzner, G., Klein, F., Koch, F., Linsmeier, C., Litnovsky, A., Wegener, T., Wurster, S., and You, F. H. (2016). Advanced Tungsten Materials for Plasma-Facing Components of DEMO and Fusion Power Plants. Fusion Engineering and Design. Vol. 109-111, Part A, pp. 1046-1053. DOI: 10.1016/j.fusengdes.2016.01.027
Pamela, J., Bécoulet, A., Borba, D., Boutard, J., Horton, L., and Maisonnier, D. (2009). Efficiency and Availability Driven R&D Issues for DEMO. Fusion Engineering and Design. Vol. 84, Issues 2-6, pp. 194-204. DOI: 10.1016/j.fusengdes.2009.02.028
Maisonnier, D., Campbell, D., Cook, I., Di Pace, L., Giancarli, L., Hayward, J., Li Puma, A., Medrano, M., Norajitra, P., Roccella, M., Sardain, P., Tran, M. Q., and Ward, D. (2007). Power Plant Conceptual Studies in Europe. Nuclear Fusion. Vol. 47, Issue 11, pp. 1524-1532. DOI: 10.1088/0029-5515/47/11/014
Norajitra, P., Abdel-Khalik, S. I., Giancarli, L. M., Ihli, T., Janeschitz, G., Malang, S., Mazul, I. V., and Sardain, P. (2008). Divertor Conceptual Designs for a Fusion Power Plant. Fusion Engineering and Design. Vol. 83, Issues 7-9, pp. 893-902. DOI: 10.1016/j.fusengdes.2008.05.022
Janeschitz, G. (2001). Plasma-Wall Interaction Issues in ITER. Journal of Nuclear Materials. Vol. 290-293, pp. 1-11. DOI: 10.1016/S0022-3115(00)00623-1
Bolt, H., Barabash, V., Federici, G., Linke, J., Loarte, A., Roth, J., and Sato, K. (2002). Plasma Facing and High Heat Flux Materials - Needs for ITER and Beyond. Journal of Nuclear Materials. Vol. 307-311, Part 1, pp. 43-52. DOI: 10.1016/S0022-3115(02)01175-3
Wittlich, K., Hirai, T., Compan, J., Klimov, N., Linke, J., Loarte, A., Merola, M., Pintsuk, G., Podkovyrov, V., Singheiser, L., and Zhitlukhin, A. (2009). Damage Structure in Divertor Armor Materials Exposed to Multiple ITER Relevant ELM Loads. Fusion Engineering and Design. Vol. 84, Issues 7-11, pp. 1982-1986. DOI: 10.1016/j.fusengdes.2008.11.049
Hirai, T., Pintsuk, G., Linke, J., and Batilliot, M. (2009). Cracking Failure Study of ITER-Reference Tungsten Grade Under Single Pulse Thermal Shock Loads at Elevated Temperatures. Journal of Nuclear Materials. Vol. 390-391, pp. 751-754. DOI: 10.1016/j.jnucmat.2009.01.313
Roth, J., Tsitrone, E., Loarte, A., Loarer, T., Counsell, G., Neu, R., Philipps, V., Brezinsek, S., Lehnen, M., Coad, P., Grisolia, C., Schmid, K., Krieger, K., Kallenbach, A., Lipschultz, B., Doerner, R., Causey, R., Alimov, V., Shu, W., Ogorodnikova, O., Kirschner, A., Federici, G., Kukushkin, A., and EFDA PW1 Task Force, ITER PWI Team, Fusion for Energy, 1TPA SOL/D1V. (2009). Recent Analysis of Key Plasma Wall Interactions issues for ITER. Journal of Nuclear Materials. Vol. 390-391, pp. 1-9. DOI: 10.1016/j.jnucmat.2009.01.037
Rieth, M., Boutard, J. L., Dudarev, S. L., Ahlgren, T., Antusch, S., Baluc, N., Barthe, M. F., Becquart, C. S., Ciupinski, L., Correia, J. B., Domain, C., Fikar, J., Fortuna, E., Fu, C. C., Gaganidze, E., Galán, T. L., García-Rosales, C., Gludovatz, B., Greuner, H., Heinola, K., Holstein, N., Juslin, N., Koch, F., Krauss, W., Kurzydlowski, K. J., Linke, J., Linsmeier, C., Luzginova, N., Maier, H., Martinez, M. S., Missiaen, J. M., Muhammed, M., Muñoz, A., Muzyk, M., Nordlund, K., Nguyen-Mann, D., Norajitra, P., Opschoor, J., Pintsuk, G., Pippan, R., Ritz, G., Romaner, L., Rupp, D., Scháublin, R., Schlosser, J., Uytdenhouwen, I., Van der Laan, J. G., Veleva, L., Ventelon, L., Wahlberg, S., Willaime, F., Wurster, S., and Yar, M. A. (2011). Review on the EFDA Programme on Tungsten Materials Technology and Science. Journal of Nuclear Materials. Vol. 417, Issues 1-3, pp. 463-467. DOI: 10.1016/j.jnucmat.2011.01.075
Causey, R. A. (2002). Hydrogen Isotope Retention and Recycling in Fusion Reactor Plasma-Facing Components. Journal of Nuclear Materials. Vol. 300, Issues 2-3, pp. 91-117. DOI: 10.1016/S0022-3115(01)00732-2
Moak, C. D. (1953). A Study of the H3 + He3 Reactions. Physical Review Journal Archive. Vol. 92, Issue 2, p. 383. DOI: 10.1103/PhysRev.92.383
Kühn, B. and Schlenk, B. (1963). Winkelverteilungen für die reaction He3 + T. Nuclear Physics. Vol. 48, pp. 353-360. DOI: 10.1016/0029-5582(63)90174-3
Nocken, U., Quast, U., Richter, A., and Schrieder, G. (1973). The Reaction 3H(3He, d)4 He at very low energies: energy dependent violations of the Barshay-Temmerisospin theorem and highly excited states in 6Li. Nuclear Physics A. Vol. 213, Issue 1, pp. 97-106. DOI: 10.1016/0375-9474(73)90184-X
Sriwongsa, K., Glumglomchit, P., Limkiatcherdchoo, R., Kinchokawat, A., Tantiwatcharakultorn, I., Ravangvong, S., and Khobkham, C. (2021). Simulation of Gd2O3-TeO2-B2O3 Glass System to Investigate the Ionizing Radiation Shielding Properties. Rajamangala University of Technology Krungthep. Vol. 15, Issue 12, pp. 70-83. (in Thai)
Sriwongsa, K., Glumglomchit, P., Wananuraksakul, T., Pimprakhon, A., Hanchana, T., and Ravangvong, S. (2020). Simulation of Shielding Parameters of Some High Entropy Alloys Containing Energies for Gamma Ray and Fast Neutron. Research Journal Rajamangala University of Technology Thanyaburi. Vol. 19, Issue 2, pp. 97-105. (in Thai)
Ravangvong, S., Glumglomchit, P., Proprsserd, P., Keawkrid, T., Thiantanakorn, T., Khobkham, C., and Sriwongsa, K. (2022). The Study of Damage Caused by Proton and Alpha Particles on the Surface of Alloys Used as Structures in Nuclear Reactors. RMUTI JOURNAL Science and Technology. Vol. 15, No. 1, pp. 38-47
