Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials

Self-irradiation damages resulting from fission processes are common phenomena observed in nuclear fuel
 containing (NFC) materials. Numerous α-decays lead to local structure transformations in NFC materials. The
 damages appearing due to the impacts of heavy nuclear recoils in the s...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Condensed Matter Physics
Дата:2017
Автори: Patsahan, T., Taleb, A., Stafiej, J., Holovko, M., Badiali, J.P.
Формат: Стаття
Мова:Англійська
Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2017
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157112
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials / T. Patsahan, A. Taleb, J. Stafiej, M. Holovko, J.P. Badiali // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 3. — С. 33003: 1–11. — Бібліогр.: 46 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862735728200384512
author Patsahan, T.
Taleb, A.
Stafiej, J.
Holovko, M.
Badiali, J.P.
author_facet Patsahan, T.
Taleb, A.
Stafiej, J.
Holovko, M.
Badiali, J.P.
citation_txt Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials / T. Patsahan, A. Taleb, J. Stafiej, M. Holovko, J.P. Badiali // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 3. — С. 33003: 1–11. — Бібліогр.: 46 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Condensed Matter Physics
description Self-irradiation damages resulting from fission processes are common phenomena observed in nuclear fuel
 containing (NFC) materials. Numerous α-decays lead to local structure transformations in NFC materials. The
 damages appearing due to the impacts of heavy nuclear recoils in the subsurface layer can cause detachments
 of material particles. Such a behaviour is similar to sputtering processes observed during a bombardment of the
 material surface by a flux of energetic particles. However, in the NFC material, the impacts are initiated from the
 bulk. In this work we propose a two-dimensional mesoscopic model to perform a stochastic simulation of the
 destruction processes occurring in a subsurface region of NFC material. We describe the erosion of the material
 surface, the evolution of its roughness and predict the detachment of the material particles. Size distributions
 of the emitted particles are obtained in this study. The simulation results of the model are in a qualitative
 agreement with the size histogram of particles produced from the material containing lava-like fuel formed
 during the Chernobyl nuclear power plant disaster. Самоопромiнення, що виникає внаслiдок процесiв подiлу радiоактивних елементiв, є звичним явищем,
 яке спостерiгається в радiоактивних паливовмiсних матерiалах (ПВМ). Численнi α-розпади призводять до
 перетворення локальної структури ПВМ. Ушкодження, якi виникають за рахунок ударiв вiддачi осколкiв
 подiлу важких ядер в приповерхневому шарi, можуть спричинювати вiдокремлення частинок матерiалу.
 Така поведiнка є подiбною до процесу розпилення, яке спостерiгається пiд час бомбардування поверхнi
 матерiалу потоком енергетичних частинок. Проте, в ПВМ удари iнiцiюються в об’ємi матерiалу. В цiй роботi ми пропонуємо двовимiрну мезоскопiчну модель, з метою здiйснення стохастичного комп’ютерного
 моделювання процесiв руйнування, що виникають в приповерхневiй областi ПВМ. Ми описуємо ерозiю поверхнi матерiалу, змiну її шорсткостi з часом i передбачаємо вiдокремлення частинок матерiалу.
 У цьому дослiдженнi отримано розподiли розмiрiв вiдокремлених частинок. Результати комп’ютерного
 моделювання якiсно узгоджуються iз гiстограмами розмiрiв розпилених частинок спостережених в лавоподiбних паливовмiсних масах, якi сформувалися пiд час Чорнобильської катастрофи.
first_indexed 2025-12-07T19:50:20Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-157112
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1607-324X
language English
last_indexed 2025-12-07T19:50:20Z
publishDate 2017
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
record_format dspace
spelling Patsahan, T.
Taleb, A.
Stafiej, J.
Holovko, M.
Badiali, J.P.
2019-06-19T15:11:05Z
2019-06-19T15:11:05Z
2017
Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials / T. Patsahan, A. Taleb, J. Stafiej, M. Holovko, J.P. Badiali // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 3. — С. 33003: 1–11. — Бібліогр.: 46 назв. — англ.
1607-324X
PACS: 02.50.-r, 23.70.+j, 05.50.+q, 46.50.+a, 46.65.+g
DOI:10.5488/CMP.20.33003
arXiv:1712.01094
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157112
Self-irradiation damages resulting from fission processes are common phenomena observed in nuclear fuel
 containing (NFC) materials. Numerous α-decays lead to local structure transformations in NFC materials. The
 damages appearing due to the impacts of heavy nuclear recoils in the subsurface layer can cause detachments
 of material particles. Such a behaviour is similar to sputtering processes observed during a bombardment of the
 material surface by a flux of energetic particles. However, in the NFC material, the impacts are initiated from the
 bulk. In this work we propose a two-dimensional mesoscopic model to perform a stochastic simulation of the
 destruction processes occurring in a subsurface region of NFC material. We describe the erosion of the material
 surface, the evolution of its roughness and predict the detachment of the material particles. Size distributions
 of the emitted particles are obtained in this study. The simulation results of the model are in a qualitative
 agreement with the size histogram of particles produced from the material containing lava-like fuel formed
 during the Chernobyl nuclear power plant disaster.
Самоопромiнення, що виникає внаслiдок процесiв подiлу радiоактивних елементiв, є звичним явищем,
 яке спостерiгається в радiоактивних паливовмiсних матерiалах (ПВМ). Численнi α-розпади призводять до
 перетворення локальної структури ПВМ. Ушкодження, якi виникають за рахунок ударiв вiддачi осколкiв
 подiлу важких ядер в приповерхневому шарi, можуть спричинювати вiдокремлення частинок матерiалу.
 Така поведiнка є подiбною до процесу розпилення, яке спостерiгається пiд час бомбардування поверхнi
 матерiалу потоком енергетичних частинок. Проте, в ПВМ удари iнiцiюються в об’ємi матерiалу. В цiй роботi ми пропонуємо двовимiрну мезоскопiчну модель, з метою здiйснення стохастичного комп’ютерного
 моделювання процесiв руйнування, що виникають в приповерхневiй областi ПВМ. Ми описуємо ерозiю поверхнi матерiалу, змiну її шорсткостi з часом i передбачаємо вiдокремлення частинок матерiалу.
 У цьому дослiдженнi отримано розподiли розмiрiв вiдокремлених частинок. Результати комп’ютерного
 моделювання якiсно узгоджуються iз гiстограмами розмiрiв розпилених частинок спостережених в лавоподiбних паливовмiсних масах, якi сформувалися пiд час Чорнобильської катастрофи.
The simulations have been done on the computing cluster of the Institute for Condensed Matter
 Physics (Lviv, Ukraine).
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials
Стохастичне комп’ютерне моделювання процесiв руйнування в самоопромiнених матерiалах
Article
published earlier
spellingShingle Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials
Patsahan, T.
Taleb, A.
Stafiej, J.
Holovko, M.
Badiali, J.P.
title Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials
title_alt Стохастичне комп’ютерне моделювання процесiв руйнування в самоопромiнених матерiалах
title_full Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials
title_fullStr Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials
title_full_unstemmed Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials
title_short Stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials
title_sort stochastic simulation of destruction processes in self-irradiated materials
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157112
work_keys_str_mv AT patsahant stochasticsimulationofdestructionprocessesinselfirradiatedmaterials
AT taleba stochasticsimulationofdestructionprocessesinselfirradiatedmaterials
AT stafiejj stochasticsimulationofdestructionprocessesinselfirradiatedmaterials
AT holovkom stochasticsimulationofdestructionprocessesinselfirradiatedmaterials
AT badialijp stochasticsimulationofdestructionprocessesinselfirradiatedmaterials
AT patsahant stohastičnekompûternemodelûvannâprocesivruinuvannâvsamooprominenihmaterialah
AT taleba stohastičnekompûternemodelûvannâprocesivruinuvannâvsamooprominenihmaterialah
AT stafiejj stohastičnekompûternemodelûvannâprocesivruinuvannâvsamooprominenihmaterialah
AT holovkom stohastičnekompûternemodelûvannâprocesivruinuvannâvsamooprominenihmaterialah
AT badialijp stohastičnekompûternemodelûvannâprocesivruinuvannâvsamooprominenihmaterialah