聚乙烯醇膜材料氚衰变辐照效应研究.pdf

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1、第48卷第6期原子能科学技术Vo1．48，No．62014年6月AtomicEnergyScienceandTechnologyJun．2O14聚乙烯醇膜材料氚衰变辐照效应研究李海容，彭述明，周晓松，余铭铭，夏立东，陈晓华，梁建华(中国工程物理研究院核物理与化学研究所，四川绵阳621900)摘要：利用FTIR、XRD、AFM等方法，分析了聚乙烯醇(PVA)膜材料在不同氚气氛下的氚衰变辐照效应，表征了氚衰变B射线对PVA中氢与氚同位素置换的诱导激化作用，明确了PVA中的氚取代主要发生在C～H基团，而醇羟基0一H基团因强烈的氢键作用而未发生氚取代；

2、材料的表面形貌、结晶度等均发生了变化。通过PVA膜拉伸力学性能实验，测定了不同氚衰变辐照下PVA膜材料的拉伸强度和伸长率。结果显示，与其微观结构变化趋势一致。关键词：聚乙烯醇；氚衰变；辐照效应中图分类号：0644．2文献标志码：A文章编号：1000-6931(2O14)06—1106—05doi：10．7538／yzk．2014．48．06．11O6StudyonRadiationEffectofPoly(VinylAlcoho1)FilmsIrradiatedbyTritiumDecayLIHai—rong，PENGShu—ming，ZHOU

3、Xiao—song，YUMing—ming，XIALi—dong，CHENXiao—hua，LIANGJian—hua(InstituteofNuclearPhysicsandChemistry，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang621900，China)Abstract：Theradiationeffectofpoly(vinylalcoho1)filmsusedasakindofgas—barriermaterialforinertialconfinementfusion(ICF)target

4、swasstudiedunderthedifferentconditionsoft?-rayfromtritiumdecay．ThechangesofphysicalandchemicalpropertiesoftheirradiatedmaterialsampleswereanalyzedbyFTIR，XRDandAFM．Thetritium—hydrogenisotopicexchangereactionoftheirradiatedsamplesmainlyOccursatC—HbondandtheIRabsorptionpeakofC—

5、Tbondobviouslyincreaseswiththeirradiationdose．Forstronghydrogenbondinginteraction，theisotopicexchangereactiondoesn’toccurat0一Hbond．Thecrystallinitydegreeandsurfacemorphologyoftheirradiatedsampleswerechanged．Thetensilepropertiesofirradiatedpoly(vinylalcoho1)filmsweremeasuredb

6、yuniversa1materialtestingmachine．Theresultsshowthatthechangetrendofmechanicalpropertiesisinaccordancewiththemicrostrueturesoftheirradiatedsamples．Keywords：poly(vinylalcoho1)；tritiumdecay；radiationeffect收稿日期：2014—01—22；修回日期：2014—02—28作者简介：李海容(1976一)，男，湖北京山人，副研究员，核燃料循环与材料专业*通信

7、作者：彭述明，E—mail：pengshuming：@hotmail．com第6期李海容等：聚乙烯醇膜材料氚衰变辐照效应研究1107惯性约束聚变(ICF)内爆物理实验中，多种1．0×10_。Pa，取出PVA薄膜进行膜表面粘附型号的氘氚燃料靶丸的球壳采用聚合物材料制氚的净化处理，观察发现PVA薄膜从柔软的无备[1]，在聚合物微球靶丸的充氘氚燃料气实验色透明状变硬变脆且颜色逐渐加深。及氘氚燃料靶丸的保存、运输、打靶过程中，氚衰变对燃料靶丸球壳材料的辐照效应将会对ICF内爆物理实验造成不同程度的影响。聚合物中分子键的键能一般只有几eV，氚衰变发射的B

8、射线的能量(平均5．7keV)较破坏化学键所需的能量高约1000倍[5。]，将导致聚合物发生断裂、交联、降解和产生陷落自由基等反应[8-1o]，且图1