球形压力容器钢壁中氚和氦-3的浓度变化规律

摘要

随着时间延长，贮存在压力容器中的氚含量不断减少，减少量的一部分衰变产生氦-3，另一部分扩散到容器壁中。扩散到容器壁中的氚又一部分衰变产生氦-3，另一部分在壁中继续扩散直至渗透到容器外。在容器壁中的氚和氦-3会引起材料力学性能变化，从而导致容器承载能力改变。本文同时考虑容器内部和容器壁中氚的衰变和扩散，建立求解贮氚容器壁中氚和氦-3浓度的解析理论模型，导出了计算氚和氦-3浓度的理论公式。通过解析计算给出了器壁中氚和氦-3浓度的时空变化曲线和规律。所得结果可用作后续材料力学性能分析和容器承载能力评估的前提。