铝合金材料在14 MeV中子辐照下的活化特性分析

摘要

铝合金是激光惯性约束聚变(ICF)装置中最常用的结构材料之一,将直接受到高能量、高产额的中子辐照.评估铝合金材料在14 MeV中子辐照下的活化特性,可为我国ICF装置的材料选取提供参考.采用FISPACT活化计算软件,计算并比较了三种不同牌号的铝合金材料在14 MeV中子辐照后产生的比活度和剂量率,并分析了不同元素对比活度和剂量率的贡献.结果表明,铝合金的比活度和剂量率在冷却一周之内下降了3个数量级.铝合金的活化主要来自Al元素、Mn元素和Zn元素,主要活化产物为24 Na,54 Mn和65 Zn.Al元素在冷却一周内对比活度(剂量率)的贡献大于90％,其余两种元素在两周之后占主导作用,其贡献之和超过50％.通过选取低Mn,Zn质量分数的铝合金,可降低材料在活化后的放射性水平.