1 电子科技大学,应用物理系,四川,成都,610054
2 Department of Nuclear Engineering and Radiological Sciences, University of Michigan,Ann Arbor,Michigan 48109,USA
3 北京大学,电子显微镜实验室,北京,100871
用大束流加速器和透射电子显微镜研究了Zr-4合金在310℃和350℃下的质子辐照效应.当质子能量为2 MeV,在310℃和350℃下质子辐照产生原子离位损伤达5dpa(注量率为8.5×1013cm-2·s-1),辐照前后的明场像、高分辨相和电子衍射花样均表明:在310℃辐照产生原子损伤达到5dpa,沉淀相Zr(Cr,Fe)2边缘5～10 nm的区域已经非晶化,而在350℃时质子辐照却没有非晶化发生.沉淀相Zr(Cr,Fe)2的元素分布图像和浓度分布表明,铁元素向基体扩散并且聚集在非晶化边界区域.
锆-4合金 质子辐照效应 非晶化 透射电镜 元素分布 原子离位损伤 Zircaloy 4 Irradiation Amorphization TEM observation Elemental redistribution Atom dispacement damage
1 电子科技大学 应用物理系,四川 成都,610054
2 中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳,621900
3 中国核动力研究设计院,核燃料及材料国家重点实验室,四川 成都,610041
4 Department of Nuclear Engineering and Radiological Sciences,University of Michigan Ann Arbor Michigan 48109,USA
在美国Argonne国家实验室连接有IVEM-Tandem National Facility加速器的Hitatch3000电子显微镜上,通过能量600keV及注量率为2.5×1012cm-2*s-1的Ne离子原位辐照,研究了锆-4合金中沉淀相hcp-Zr(Cr,Fe)2的重离子辐照效应,结果表明:600keV的Ne离子在350℃原位辐照至0.2dpa时,hcp-Zr(Cr,Fe)2沉淀相的层错条纹开始消失;0.8dpa时沉淀相的电子衍射斑点大部分消失,发生明显的化学无序;2.7dpa时明场像衬度完全消失,非晶环已非常明显,表明沉淀相已经非晶化.600keV的Ne离子在350℃辐照hcp-Zr(Cr,Fe)2相非晶化的临界损伤离位率约为2.7dpa.
锆合金 重离子辐照 非晶化转变 原位电子显微观察 Zircaloy 4 Heavy ion irradiation Amorphization In-situ TEM observation
1 电子科技大学 应用物理系,四川 成都,610054
2 中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳,621900
3 Department of Nuclear Engineering and Radiological Sciences, University of Michigan, Ann Arbor, MI48109
200keV Xe+离子辐照使单晶YSZ由无色透明变成紫色透明,结果表明,能量为200keV,注量为1×1017cm-2的Xe+离子辐照YSZ单晶产生的损伤高达350dpa,在损伤区产生高密度的缺陷,但仍然没有发生非晶化转变.吸收光谱测试结果表明,产生吸收带的注量阈值大约为1016cm-2.注量为1×1016cm-2和1×1017cm-2的样品,吸收带峰值分别位于522nm和497nm.光吸收带可能与Zr阳离子最近邻的氧空位捕获电子形成的F型色心和Y阳离子近邻的氧离子捕获空穴形成的V型色心有关.
单晶YSZ 重离子辐照效应 剖面TEM 吸收光谱 YSZ single crystal Heavy ion irradiation Cross-sectional TEM Optical absorption spectrum
