Dynamics of Deuterium Release from EK-181 and Eurofer Steels Depending on Storage Conditions

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The EK-181 and Eurofer steel samples were saturated in gaseous deuterium at 200°C and a pressure of 5 atm for 25 h. The effect of sample storage conditions (in vacuum or in air) on the deuterium release from EK-181 and Eurofer steels was studied. The deuterium retention was examined by thermal desorption spectroscopy after storage from several days to one and a half years after the samples were saturated with deuterium. The EK-181 steel samples contained 3.5–6 times more deuterium than the Eurofer steel samples. After one and a half years of storage, the deuterium retention decreased by 1.5–3 times in EK-181 steel and by 3–4 times in Eurofer steel. For the EK-181 steel samples, no unambiguous conclusion can be made about the effect of storage conditions on the deuterium release from the material. Deuterium releases more slowly from the Eurofer steel samples if they were stored in a vacuum. Time dependences of the deuterium retention under different storage conditions were obtained.

About the authors

A. V Golubeva

National Research Center "Kurchatov Institute"

Author for correspondence.
Email: golubeva_av@nrcki.ru
Moscow, Russia

V. Kh Alimov

A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry RAS

Email: golubeva_av@nrcki.ru
Moscow, Russia

V. S Efimov

National Research Nuclear University MEPhI

Email: golubeva_av@nrcki.ru
Moscow, Russia

A. P Persianova

National Research Center "Kurchatov Institute"

Email: golubeva_av@nrcki.ru
Moscow, Russia

N. P Bobyr

National Research Center "Kurchatov Institute"; A.A. Bochvar High-Technology Scientific Research Institute for Inorganic Materials

Email: golubeva_av@nrcki.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

T. A Shishkova

National Research Center "Kurchatov Institute"; Mendeleev University of Chemical Technology

Email: golubeva_av@nrcki.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

D. Terentyev

Institute of Nuclear Materials Science, SCK CEN, Belgian Nuclear Research Centre

Email: golubeva_av@nrcki.ru
Mol, Belgium

V. M Chernov

National Research Nuclear University MEPhI; A.A. Bochvar High-Technology Scientific Research Institute for Inorganic Materials

Email: golubeva_av@nrcki.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

References

  1. Колотов В.П. Теоретические и экспериментальные подходы к решению задач активационного анализа, гамма-спектрометрии и создания малокативных материалов: Дис. ... д-ра хим. наук: 02.00.14, 02.00.02. Москва: ГЕОХИ РАН, 2007. 48 с.
  2. Van der Schaaf B., Tavassoli F., Fazio C., Rigal E., Diegele E., Lindau R., LeMarois G. // Fusion Eng. Des. 2003 V. 69 P. 197.
  3. Bolt H., Barabash V., Krauss W., Linke J., Neu R., Suzuki S., Yoshida N. // J. Nucl. Mater. 2004. V. 329–333. P. 66. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2004.04.005
  4. Mergia K., Boukos N. // J. Nucl. Mater. 2008 V. 373. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2007.03.267
  5. Bolt H., Barabash V., Federici G., Linke J., Loarte A., Roth J., Sato K. // J. Nucl. Mater. 2002. V. 307–311. P. 3. https://doi.org/10.1016/S0022-3115(02)01175-3
  6. Roth J., Sugiyama K., Alimov V., Höschen T., Baldwin M., Doerner R // J. Nucl. Mater. 2014. V. 454. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.07.042
  7. ITER technical basis, IAEA. Vienna. 2002.
  8. Danilov I.V., Kapshev V.K., Kovalenko V.G., Kalashnikov A.N., Dzhamelidze A.A., Zhivotov S.A., Zlokazov S.B. // Questions Atomic Sci. Tech. Ser. Fusion. V. 37. Iss. 2. P. 38. http://vant.iterru.ru/engvant_2014_2/4.pdf
  9. Беклам И.Н. Математический аппарат диффузии. Москва: Юрайт, 2019. 459 с.
  10. Русинов А.А., Паспарян Ю.М., Перелыгин С.Ф., Писарев А.А., Степанов С.О., Трифонов Н.Н. // Приборы и техника эксперимента. 2009. № 6. С. 116.
  11. Голубева А.В., Персианова А.П., Ефимов В.С. и др. Захват дейтерия в сварном шве малоактивируемой ферритно-мартенситной стали ЭК-181. Физика металлов и металловедение, 2025. Принята в печать.
  12. Чернов В.М., Леонтьева-Смирнова М.В., Потапенко М.М., Полехина Н.А., Литовченко И.Ю., Тюменцев А.Н., Астафурова Е.Г., Хромова Л.П. // Журнал технической физики. 2016. Т. 86. Вып. 1. С. 99.
  13. Longhurst G.R. TMAP7 User Manual. Idaho National Laboratory (INL). 2008. 79 p.
  14. Schmid K., Schwarz-Selinger T., Theodorou A. // Nucl. Mater. En. 2023. V. 36. P. 101494. https://doi.org/10.1016/j.nme.2023.101494
  15. Montupet-Leblond F., Hodille E.A., Payet M., Delaporte-Mathurin R., Bernard E., Charles Y., Mougenot J., Vartanian S., Grisolia C. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. № 8. P. 086011. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ac6e74
  16. Chen C.F., Yu H.B., Zheng S.Q. // Sci. China Technol. Sci. 2011. V. 54. P. 88. https://link.springer.com/article/10.1007/s11431-010-4112-3
  17. Golubeva A.V., Bobyr N.P., Cherkez D.I., Spitsyn A.V., Mayer M., Gasparyan Yu.M., Efimov V.S., Chernov V.M., Leontieva-Smirnova M.V. // J. Nucl. Mater. 2013. V. 438. P. 5983. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.01.214
  18. Spitsyn A.V., Golubeva A.V., Bobyr N.P., Khripunov B.I., Cherkez D.I., Petrov V.B., Mayer M., Ogorodnikova O.V., Alimov V.Kh., Klimov N.S., Putrik A., Chernov V.M., Leontieva-Smirnova M.V., Gasparyan Yu.M., Efimov V.S. // J. Nucl. Mater. 2014. V. 455. Iss. 1–3. P. 561. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.08.008
  19. Цегельник Э.С. Методическое пособие по работе с нержавеющими сталями. М.: АО “Аксион”, 2008. 58 с.
  20. Wang Zh., An Chen Ch., Song Ya., Xiang X., Wang W., Liu L., Wang B. // Fusion Eng. Des. 2018. V. 126. P. 139. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2017.11.024

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).