Данная работа посвящена обзору современного состояния экспериментальных и теоретических исследований по имитации нейтронного облучения. Задачи, которые решались в ходе работы: −описание теории каскадов смещения, механизмов образования структурных дефектов при облучении кристаллов; −предоставление исчерпывающей картины эволюции дефектов; −описание аспектов радиационной стойкости материалов; −предоставление сравнительного анализа аспектов радиационных повреждений, полученных посредством ионного и нейтронного облучения; −анализ правомерности имитационного моделирования; −изучение характеристик работы программного пакета SRIM; −оценка характеристик ионного воздействия при планировании экспериментов по имитации воздействия нейтронного облучения ионными пучками с помощью программного пакета SRIM. В работе приведен сравнительный анализ различных типов частиц для имитационного моделирования, отражены результаты экспериментальных и теоретических исследований, показывающие, как эффекты ионного облучения согласуются с эффектами нейтронного облучения материалов. В результате выявлено, что при грамотном подборе ключевых факторов, определяющих эволюцию структуры кристалла, удается обеспечить подобие интересующих радиационных эффектов.

The given work is devoted to review of the current state of experimental and theoretical research on the simulation of neutron irradiation. Tasks that were solved in the course of work: -description of the theory of cascades with damage, mechanisms of formation of structural defects during crystal irradiation; -providing a comprehensive picture of the evolution of defects; -a description of the radiation resistance of materials; -provision of services for ion and neutron irradiation; -analysis of the legality of simulation; -studying the characteristics of the SRIM software package; -assessment of the characteristics of ionic exposure when planning experiments to simulate the effects of neutron irradiation with ion beams using the SRIM package. The paper presents a comparative analysis of various types of particles for simulation modeling, reflecting the results of experimental and theoretical studies, showing how the effects of ion irradiation are consistent with the effects of neutron irradiation of materials. As a result, it was revealed that with a competent selection of the key factors that determine the evolution of the crystal structure, it is possible to ensure the similarity of the radiation effects of interest.

• РЕФЕРАТ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. РАДИАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ И МЕХАНИЗМЫ ВЛИЯНИЯ ОБЛУЧЕНИЯ НА МАТЕРИАЛЫ
  • 1.1 Процессы радиационных повреждений
    • 1.1.1 Взаимодействие нейтронов с атомными ядрами
    • 1.1.2 Взаимодействие ионов с атомами
  • 1.2 Смещения атомов
  • 1.3 Пороговая энергия смещения
  • 1.4 Каскадная функция
  • 1.5 Этапы развития каскада
  • 1.7 Поведение дефектов в каскаде
  • 1.8 Точечные дефекты и диффузия
  • 1.9 Посткаскадные процессы. Теормоактивная и радиационно-стимулированная диффузия, кластеризация дефектов.
  • 1.10 Радиационно-стимулированные сегрегации
  • 1.11 Аспекты радиационной стойкости материалов
• ГЛАВА 2. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕЙТРННОГО ОБЛУЧЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ОБЛУЧЕНИЯ ИОНАМИ
  • 2.1 Мотивация использования ионного облучения для имитации нейтронного облучения
  • 2.2 Сравнительный анализ аспектов радиационных повреждений, полученных посредством ионного и нейтронного облучения
  • 2.3 Зависимость РИС от типа частиц
  • 2.4 Преимущества и недостатки при использовании различных типов частиц для имитационного моделирования. Сравнительный анализ
    • 2.4.1 Электроны
    • 2.4.2 Тяжелые ионы
    • 2.4.3 Протоны
  • 2.4 Радиационные параметры облучения частицами
  • 2.5.1 Имитация радиационного повреждения от нейтронного облучения посредством облучения протонами
  • 2.5.2 Имитация радиационного повреждения от нейтронного облучения посредством облучения тяжёлыми ионами
• ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЯ РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО
  • 3.1 Использование SRIM для расчета воздействия радиационного повреждения
  • 3.2 Оценка дозы радиационных повреждений (СНА) при облучении различными частицами при планировании имитационных экспериментов
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ