IAM - Werkstoff- und Biomechanik

Bestrahlungseinfluss

Die Forschungsaktivitäten der Gruppe haben das Ziel, die Bestrahlungseffekte in den Materialien für hochbelastete Komponenten zukünftiger Fusionsreaktoren zu untersuchen
STEM-HAADF image (inverted contrast) of neutron irradiated EUROFER97. Defect microstructure showing dislocation loops, clusters (black dots) and line dislocations after irradiation to 15 dpa@330°C.
Neutron irradiated EUROFER97 (STEM-HAADF, inverted contrast)
Helium bubble evolution in EUROFER97 under (He&Fe) dual ion beam  irradiation simulated by the coupled rate-theory model incorporated with variable gap model
Helium bubble evolution in EUROFER97

Zur Simulation von Bestrahlungseffekten und deren Abhängigkeit von der Bestrahlungstemperatur und der -dosis werden Bestrahlungsexperimente in Forschungskernspaltreaktoren sowie Surrogate-Ionenimplantationsexperimente eingesetzt. Für das Verständnis der der Degradierung mechanischer Eigenschaften zugrundeliegenden Mechanismen sowie zur Unterstützung der Entwicklung fortgeschrittener Modelle zur Vorhersage von Bestrahlungseffekten werden umfangreiche mikrostrukturelle Untersuchungen der Bestrahlungsschädigung mittels hochauflösender TEM kombiniert mit moderner Analytik durchgeführt. Darüber hinaus werden zur Generierung der Datenbank für die Auslegung zukünftiger Fusionsreaktoren die hierzugehörigen mechanischen Eigenschaften quantifiziert. Eine breite Vielfalt der Mikrostrukturuntersuchungsmethoden sowie mechanische Prüfanlagen werden sowohl in den Heißen Zellen des Fusionsmateriallabors als auch in den kalten Labors eingesetzt.

 

Aktuelle Forschungsprojekte

 

-  Einfluss der Neutronenbestrahlung auf die mechanischen und bruchmechanischen Eigenschaften von Strukturstählen und Wolframlegierungen (E. Gaganidze, A. Chauhan)

-  Quantitative TEM Untersuchungen der Bestrahlungsdefekte in RAFM Stählen und Wolframlegierungen (A. Chauhan, Q. Yuan, E. Gaganidze)

-  Charakterisierung und Modellierung der Bildung und Wachstum von Heliumclustern in RAFM Stählen unter Neutronenbestrahlung (J. Gao, E. Gaganidze)

-  Modellierung des Verformungs- und Schädigungsverhaltens neutronenbestrahlter RAFM Stähle (R. Rajakrishnan, J. Aktaa, E. Gaganidze)

-  Entwicklung der Materialdatenbank und des Materialeigenschaftenhandbuchs (E. Gaganidze, S. Ahmad, J. Gao)