Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim quá cỡ đến tỷ lệ hư hại và phục hồi trong Zirconium
Tóm tắt
Các nghiên cứu đã được thực hiện về ảnh hưởng của các nguyên tử đất hiếm quá cỡ đối với các quá trình tích tụ khuyết tật bức xạ và phục hồi trong các hợp kim zirconium hai thành phần. Các hợp kim Zr và Zr-X (trong đó X = Sc, Dy, Y, Gd và La) đã được chiếu xạ bằng điện tử 2 MeV ở nhiệt độ 82 K. Độ dẫn điện bức xạ đã được đo in situ như một hàm của liều lượng. So với zirconium không hợp kim, các hợp kim cho thấy sự giảm thiểu trong độ dẫn điện, sự giảm này tỷ lệ thuận với cả nồng độ và kích thước của các nguyên tử dopant. Một lời giải thích khả thi cho hiệu ứng này đã được đưa ra. Sự khác biệt giữa các quá trình phục hồi trong zirconium và trong các hợp kim của nó đã được nghiên cứu. Để làm điều này, các mẫu chiếu xạ đã được tiến hành phục hồi isochronal ở nhiệt độ từ 82 đến 350 K. Kết quả cho thấy rằng các nguyên tử Dy, Y, Gd và La đã giữ chặt các nguyên tử xen kẽ trong giai đoạn I của quá trình phục hồi. Sự phân tách của các phức hợp tạp chất xen kẽ diễn ra ở giai đoạn II. Trong các hợp kim zirconium có Dy, Y và Gd, sự tách rời của giai đoạn phục hồi III thành hai tiểu giai đoạn đã được phát hiện. Hợp kim Zr-La không cho thấy sự tách rời này. Dữ liệu phục hồi đẳng nhiệt đã được sử dụng để xác định các năng lượng kích hoạt của các giai đoạn phục hồi, cũng như để tính toán phổ năng lượng kích hoạt cho zirconium và các hợp kim của nó. Các nguyên tử quá cỡ của kim loại đất hiếm cho thấy có tương tác hiệu quả với cả các nguyên tử xen kẽ và các lỗ trống trong ma trận zirconium. Hiệu ứng này cần được xem xét khi phát triển các hợp kim Zr mới có khả năng chống bức xạ hoặc điều chỉnh các hợp kim đã tồn tại.
Từ khóa
#hợp kim zirconium #nguyên tố đất hiếm #khuyết tật bức xạ #phục hồi #năng lượng kích hoạtTài liệu tham khảo
C. H. M. Broeders and A. Yu. Konobeyev, J. Nucl. Mater. 328, 197(2004).
W.B. Pearson . The Crystal Chemistry and Physics of Metals and Alloys (Wiley Interscience, New York, 1972) Ch.4.
H. H. Neely Can. J. Phys. 46, 321(1968).
H. H. Neely Rad. Eff. 3, 189(1970).
M. Biget F. Maury P. Vajda A. Lucasson and P. Lucasson Rad. Eff. 7, 223(1971).
F. Dworschak C. Dimitrov and O. Dimitrov J. Nucl. Mater. 82, 148(1979).
W. Schilling and K. Sonnenberg J. Phys. F : Metal Phys. 3, 322(1973).
A. Scholz and C. Lehmann Phys. Rev. B6, 813(1972).
C. N. Tome A. M. Monti and E. J. Savino Phys. Stat. Sol. B92, 323(1979).
A.C. Damask and G.J. Dienes, Point defects in metals,(1963), p. 146.
W. Primak Phys. Rev. 100, 1677(1955).
W. Primak J. Appl. Phys. 31, 1524(1960).
F. Dworschak K. Herschbach and J. S. Koehler Phys. Rev. 133, A293(1964).