経年特性
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/06/28 12:59 UTC 版)
「プルトニウムガリウム合金」の記事における「経年特性」の解説
プルトニウムとガリウムは金属間化合物 (PuGa、Pu3Ga、Pu6Ga)を生成する。 δ相のPu-Ga合金は経年によりガリウムが偏析してPu3Ga (ζ'相)の領域を生じる。このため、構造や密度に変化が生じて応力が蓄積していく。一方、プルトニウムが壊変によりアルファ粒子を放出してウラン235となるためζ'相は破壊されていく。結局、両者は動的平衡に達するので全体としてはζ'相はわずかな量に留まり、合金の劣化は非常にゆっくりと進む。ここで、アルファ粒子はヘリウム原子として結晶中に閉じ込められるので、金属中にヘリウムの気泡（直径 1 nm程度）が生じる。これは時間とともに増えていくため膨れを生じるものの、無視できるレベルに留まる。 スーパーコンピュータ ブルージーン を用いた劣化過程のシミュレーションにより、合金に半減期の短いプルトニウム238が7.5 重量% 含まれると劣化速度が16倍になることが明らかになっている。
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