Mật độ dòng điện tới hạn của siêu dẫn (Bi1.6Pb0.4)Sr2Ca2Cu3O10 bị bức xạ neutron trong các cơ sở trong lõi: giá quay và ống khô tại lò phản ứng nghiên cứu PUSPATI TRIGA

Applied Physics A Solids and Surfaces - Tập 129 - Trang 1-13 - 2023
Madihah Mujaini1,2,3, A. B. P. Ilhamsyah1,2,3, K. Muhammad-Najib3, Nasri A. Hamid1, Rozidawati Awang3, Faridah Mohamad Idris4, Abi Muttaqin Jalal Bayar4, Na’im Syauqi Hamzah4, R. Abd-Shukor3
1College of Engineering, Universiti Tenaga Nasional, Jalan IKRAM-UNITEN, Kajang, Malaysia
2Institute of Sustainable Energy, Universiti Tenaga Nasional, Jalan IKRAM-UNITEN, Kajang, Malaysia
3Department of Applied Physics, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi, Malaysia
4Reactor Technology Centre, Technical Support Division, Malaysian Nuclear Agency, Kajang, Malaysia

Tóm tắt

Các tác động của việc bức xạ neutron trong các cơ sở ống khô (DT) và giá quay (RR) tại lò phản ứng PUSPATI TRIGA về các tính chất siêu dẫn của (Bi1.6Pb0.4)Sr2Ca2Cu3O10 (Bi-2223) được báo cáo. Các mẫu được chuẩn bị thông qua phương pháp đồng kết tủa và được bức xạ neutron trong cả hai cơ sở trong khoảng thời gian từ 0,25 giờ đến 5 giờ với dòng neutron lần lượt là 6,90 × 1012 và 2,75 × 1012 n cm−2 s−1. Kết cấu, vi cấu trúc, đồng vị phóng xạ, điện trở và độ nhạy AC đã được xác định. Phân tích X-quang năng lượng phân tán cho thấy sự hiện diện của Zn và Po do hoạt hóa neutron. Phân tích quang phổ gamma cho thấy việc bức xạ neutron đã tạo ra đồng vị phóng xạ 85Sr. Điện trở cho thấy nhiệt độ bắt đầu, Tc-onset là 118 K và mật độ dòng điện tới hạn vận chuyển, Jc-t là 2,14 A cm−2 tại 50 K cho mẫu không bị bức xạ. Độ nhạy AC cho thấy nhiệt độ chuyển tiếp, Tcχ′ dao động từ 106 đến 109 K và từ 105 đến 109 K cho các mẫu bị bức xạ trong cơ sở DT và RR, tương ứng. Nhiệt độ đỉnh thấp hơn, TpL của phần tưởng tượng của độ nhạy, χ″ thay đổi từ 88 đến 97 K. Mẫu bị bức xạ trong 4 giờ với độ chiếu neutron 3,96 × 1016 n cm−2 trong cơ sở RR cho thấy Jc-t cao nhất (15,88 A cm−2 tại 50 K). Các mẫu bị bức xạ trong RR cho thấy Jc-t cao hơn so với các mẫu bị bức xạ trong cơ sở DT. Việc bức xạ neutron đã làm giảm nhiệt độ chuyển tiếp và pha Bi-2223, nhưng cải thiện Jc-t gấp hơn sáu lần ở cơ sở DT và bảy lần ở cơ sở RR. Độ chiếu neutron tốt nhất cho việc bức xạ neutron trong Bi-2223 nằm trong khoảng 2,48 × 1016 và 3,96 × 1016 n cm−2.

Từ khóa

#Bức xạ neutron #siêu dẫn #Bi-2223 #mật độ dòng điện tới hạn #giá quay #ống khô

Tài liệu tham khảo

J. Takada, H. Kitaguchi, T. Egi, K. Oda, Y. Miura, H. Mazaki, Y. Ikeda, Z. Hiroi, M. Takano, Y. Tomii, Phys. C 170, 3 (1990) M. Ismail, R. Abd-Shukor, I. Hamadneh, S.A. Halim, J. Mater. Sci. 39, 10 (2004) N.R. Mohd Suib, I.P. Abu Bakar, N.B. Ibrahim, R. Abd-Shukor, J. Supercond. Nov. Magn. 32, 2 (2019) W. Kong, R. Abd-Shukor, J. Supercond. Nov. Magn. 23, 2 (2010) M. Hafiz, R. Abd-Shukor, Adv. Mater. Sci. Eng. 2015, 146476 (2015) M. Roumié, S. Marhaba, R. Awad, M. Kork, I. Hassan, R. Mawassi, J. Supercond. Nov. Magn. 27, 1 (2014) A. Agail, R. Abd-Shukor, J. Supercond. Nov. Magn. 27, 5 (2014) I.F. Lyuksyutov, D.G. Naugle, Mod. Phys. Lett. B 13, 15 (1999) I.H. Gul, F. Amin, A.Z. Abbasi, M. Anis-ur-Rehman, A. Maqsood, Phys. C 449, 2 (2006) C.S. Pande, Mater. Phys. Mech. 2, 1 (2000) M.A. Ali, K.A. Jasim, Energy Proc. 157, 879–891 (2019) T. Shitamichi, M. Nakano, T. Terai, M. Yamawaki, T. Hoshiya, Phys. C 392–396, 254–258 (2003) W.M. Chen, S.S. Jiang, Y.C. Guo, J.R. Jin, X.S. Wu, X.H. Wang, X. Jin, X.N. Xu, X.X. Yao, S.X. Dou, Phys. C 299, 1–2 (1998) Q.Y. Hu, H.W. Weber, F.M. Sauerzopf, G.W. Schulz, R.M. Schalk, H.W. Neumüller, S.X. Dou, Appl. Phys. Lett. 65, 23 (1994) T. Aoki, H. Ueda, A. Ishiyama, N. Miyahara, N. Kashima, S. Nagaya, IEEE Trans. Appl. Supercond. 21, 3 (2011) M. Akamatsu, H. Ikeda, R. Yoshizaki, T. Iwaia, in Advances in Superconductivity V, ed. By Y. Bando, H. Yamauchi (Springer, Tokyo 1993), p. 439 J.G. Ossandon, J.R. Thompson, Y.C. Kim, Y.R. Sun, D.K. Christen, B.C. Chakoumakos, Phys. Rev. B 51, 13 (1995) S.D. Moss, W.G. Wang, S.X. Dou, R. Weinstein, INIS 29 (1998) A.R. Yavar, S. Sarmani, A.K. Wood, S.M. Fadzil, Z. Masood, K.S. Khoo, Radiat. Meas. 46, 2 (2011) M.H. Rabir, J. Abdul Karim, M.R. Mohamed Zin, Jurnal Sains Nuklear Malaysia 29, 2 (2017) I.A. Alnour, H. Wagiran, N. Ibrahim, S. Hamzah, B.S. Wee, M.S. Elias, J.A. Karim, J. Radioanal. Nucl. Chem. 296(296), 3 (2013) R.B. Beyers, S.S.P. Parkin, V.Y. Lee, A.I. Nazzal, R.J. Savoy, G.L. Gorman, T.C. Huang, S.J.L. Placa, IBM J. Res. Dev. 33, 3 (1989) E. Hannachi, Y. Slimani, A. Ekicibil, A. Manikandan, F.B. Azzouz, Mater. Chem. Phys. 235, 121721 (2019) K. Khoo, S. Sarmani, I. Abugassa, J. Radioanal. Nucl. Chem. 271, 2 (2007) I.P.A. Bakar, K. Muhammad-Aizat, J. Nur-Akasyah, M.S. Mohd-Syahmi, N.R. Mohd Suib, W.S. Chiu, R. Abd-Shukor, Appl. Phys. A 125, 1 (2018) A. Kilic, Supercond. Sci. Technol. 8, 7 (1995) A. Kilic, K. Kilic, S. Senoussi, J. Appl. Phys. 84, 6 (1998)