Накопичення ізотопів водню та дефектів решітки в конструкційних матеріалах, опромінених іонами H+/D+
Анотація
Стаття є підсумком досліджень авторів статті початкових етапів накопичення та міграції ізотопів водню, утворення радіа-ційних пошкоджень кристалічної решітки в конструкційних матеріалах, що опромінені іонами H+/D+. Дослідження прово-дилися за допомогою термодесорбційної спектрометрії в комбінації з електронною мікроскопією (ПЕМ і РЕМ) і вимірю-ванням електричного опору. Утримання дейтерію вивчалося в залежності від дози опромінення, температури імплантації, енергії падаючих іонів і попереднього опромінення іонами He+. Особливу увагу приділено дослідженню тонких плівок конструкційних металів, що опромінені іонами D+ з пробігом, більшим за товщину плівки («простріл»), а також досліджен-ню тонких металевих плівок з імплантованими іонами D+ (пробіг іонів був порівняний з товщиною плівки). Запропоновано можливі механізми процесів, що спостерігаються.
Завантаження
Посилання
Behrisch R. Plasma material interaction in fusion reactor // Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Fiz. – 2004. – T. 68. – No. 3. – S. 427 – 433.
Lee H.T., Haasz A.A., Davis J.W., Macaulay-Newcombe R.G. Hydrogen and helium trapping in tungsten under single and
sequential irradiations // J. Nucl. Mater. – 2007. – Vol. 360, Issue 2. – P. 196 – 207.
Gausey Rion A. Hydrogen isotope retention and recycling in fusion reactor plasma – facing components // J.Nucl. Mater. –
– Vol.300. – P. 91 – 117.
Sakoi Yu., Miyamoto M., Ono K, Sakamoto M. Helium irradiation effects on deuterium retention in tungsten // J. Nucl. Mater. – 2013. – Vol. 442, Issue 1–3. – P. S715 – S718.
Alimov V.Kh., Ertl K., Roth J. Deuterium retention and lattice damage in tungsten irradiated with D ions // J. Nucl. Mater. – 2001. – Vol. 290–293. – P. 389 – 393.
Ogorodnikova O.V., Roth J., Mayer M. Deuterium retention in tungsten in dependence of the surface conditions // J. Nucl. Mater. – 2003. – Vol. 313 – 316. – P. 469 – 471.
Wang W., Roth J., Lindig S., Wu C.H. Blister formation of tungsten due to ion bombardment // J. Nucl. Mater. – 2001. –
Vol. 299. – P. 124 – 131.
Hu W., Luo F., Shen Zh., et al. Hydrogen bubble formation and evolution in tungsten under different hydrogen irradiation conditions // Fusion Engineering and Design. – 2015. – Vol. 90. – P. 23 – 28.
Mateus R., Franco N., Alves E. Retention behavior of deuterium and helium in beryllium under single D+ and dual He+/D+ exposure // Fusion Engineering and Design. – 2015. – Vol. 98 – 99. – P. 1362 – 1366.
Atsumi H., Tanabe T., Shikama T. Trapping state of hydrogen isotopes in carbon and graphite investigated by thermal desorption spectrometry // Fusion Science and Technology. – 2015. – Vol. 67. – P. 245 – 249.
Ruzhitsky V.V., Rybalko V.F., Mozgin V.V. Termodesorbcija dejterija iz berillija, grafita i uglesitalla, obluchennyh ionami D2+ s energiej 20 keV // Vopr. Atom. Nauki Tekhn. – Ser. Fiz. Mater. Povrezhd. Radiat. Mater.– 1987. – Vyp. 1(2). – P. 11 – 14.
Pleshivtsev N.V., Volkov G.I., Virgil’ev Yu. S., et al. Fiziko-himicheskie, mehanicheskie i vakuumnye svojstva uglesitalla i errozija ego poverhnosti pri bombardirovke ionami vodoroda i gelija // Fiz. Him. Obrab. Mater. – 1981. – No.6. – P. 30 – 39.
Barabanov V.N., Virgil’ev Yu.S. Radiacionnaja prochnost' konstrukcionnogo grafita. – Moscow: Atomizdat. – 1976. – 79 p.
Volodin A.A., Masul’ I.V., Saksagansky G.L., et al. Issledovanie errozii poverhnosti uglerodosoderzhashhih materialov i
pokrytij pod dejstviem ionnoj bombardirovki // Vopr. Atom. Nauki Tekhniki. – Ser. Fiz. Radiac. Povrezhdenij i Radiat.
Materialoved. – 1983. – Vyp.–5(28). – P. 41 – 49.
Svojstva konstrukcionnyh materialov na osnove grafita (Spravochnik) / Pod red. V.P. Sosedov. – Moscow: Metallurgiya. – 1975. – 334 p.
Kunchenko V.V., Kudryavtseva E.E., Soprykin L.I., et al. Vlijanie bombardirovki sgustkami vodorodnoj i gelievoj plazmy na strukturnoe sostojanie pokrytij na osnove nitrida titana // Vopr. Atom. Nauki i Tekhniki. – Ser. Fiz. Radiac. Povrezhdenij i
Radiat. Materialoved. – 1987. – Vyp. 1(2). – S. 65 – 72.
Buzhinsky O.I., Lopatin V.V., Kabyshev A.V., et al. O vozmozhnosti primenenija nitrida bora v elementah termojadernyh reaktorov. // Vopr. Atom. Nauki Tekhniki. – Ser. Termoyadernyi Sintez. – 1988. Vyp. 1. – S. 63 – 66.
Burenkov A.F., Komarov F.F., Kumakhov M.A., et al. Tablicy parametrov prostranstvennogo raspredelenija ionnoimplantirovannyh primesej. – Minsk: Belorussky Gosudarstvenny Universitet. – 1980. – 352 p.
Abel G., Ross G., Terreault B., et al. Ranges 5 – 25 keV He+ ions in Nb, Cu, Al and Be // Nucl. Instrum. And Methods. 1980. – Vol.170. – No.1–3. – P.171 – 175.
Smirnov B.M. Atomnye stolknovenija i jelementarnye processy v plazme. – Moskow: Atomizdat. – 1968. – 302 s.
Tishchenko L.P., Peregon T.I., Koval’ A.G. Issledovanie radiacionnyh defektov, obrazujushhihsja v plenkah niobija pri obluchenii ionami He+ i H+ // Poverkhnost’. – 1985. – No. 3. – P. 119 – 122.
Tishchenko L.P., Peregon T.I., Koval’ A.G., Galuckih G.I. Izuchenie radiacionnyh defektov v plenkah hroma, obluchennyh ionami He+ i H+ // Poverkhnost’. – 1986. – No. 11. – P. 115 – 118.
T.I. Peregon, L.P. Tishchenko, A.G. Koval’, Martynov I.S. Posledovatel'naja implantacija ionov gelija i vodoroda v plenki
nikelja // Poverkhnost’. – 1990. – No. 9. – P. 114 – 119.
Peregon T.I., Tishchenko L.P., Koval’ A.G. Issledovanie implantacii ionov vodoroda, gelija, azota i kisloroda v plenki nikelja i hroma // Trudy Tret’ego Mezhdunarodnogo Simposiuma “Vakuumnye Technologii i Oborudovanie”. – 1999 – Kharkov. – Ukraine. – P. 86 – 89.
Alefeld G., Felkl I. Vodorod v metallah. - T. 1. - Moskow: Mir. - 1981. – 475 p.
Chen C.G., Birnbaum H.K., Johnson A.B. The study of the mobility of interstitial helium atoms in niobium by the resistance measurement method // J. Nucl. Mater. – 1979. - Vol. 79, No. 1. – P.128 - 134.
Tishchenko L.P., Schabunja A.V., Peregon T.I. Issledovanie zahvata i termicheskogo gazovydelenija gelija i izotopov vodoroda iz konstrukcionnyh materialov // Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Fiz. 1994. – Vol. 58. – No. 3. – P. 158-161.
Peregon T.I., Tishchenko L.P., Schabunja A.V., Koval’ A.G. Termicheskoe gazovydelenie ionno-implantirovannyh gelija i
dejterija iz berillija // Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Fiz. – 1995. – Vol. 59. – No. 10. - P 160-164.
Peregon T.I., Tishchenko L.P., Schabunja A.V. Investigation of Cupture and Thermodesorption of Deuterium and Helium from Beryllium and Carbon-containing Materials // Surf. Investig. – 1997. – Vol. 13. – P. 53-59.
Tishchenko L.P., Peregon T.I., Koval’ A.G. Deuterium and helium thermal desorption from surface layers of some metals // Funct. Mater. – 2001. – Vol. 8. - No.2. - P. 318-324.
Tishchenko L.P., Peregon T.I., Koval’ A.G., Bobkov V.V. at. al. Issledovanie termicheskoj desorbcii dejterija i gelija iz rjada soedinenij AIIIBV // Poverkhnost’. - 2004. – No. 12. – P. 85-89.
Pisarev A.A., Tsyplakov V.N. Gazovydelenie dejterija v vide molekul D2 i HD posle vnedrenija ionov D2
+ v palladij i niobij // Atomnaya Energiya. – 1991. - Vol. 70. - No. 2 – SP. 94-96.
Gorodetsky A.E., Zakharov A.P., Sharapov V.M. Vzaimodejstvie vodoroda s vakansionnymi defektami v metallah // Zh. Fiz. Khim. – 1980. – Vol. 54. – No.11. – P. 28742881.
Begrambekov L.B., Buzhinsky O.I., Lopatin V.V. et. al. Pristenochnye processy v termojadernyh ustanovkah. – Moscow: Energoatomizdat. - 1991. – 72 p.
Zakharov A.P. Vzaimodejstvie vodoroda s radiacionnymi defektami v metallah. - Phil. Dr. Thesis (Phys.-Math.). - Moscow: Insnitut Fiz. Khim. AN USSR. - 1980. - 48 p.
Myers S.M., Nordlander P., Norskov J.K., Besenbacher F. Theoretical examination of the trapping of ion-implanted hydrogen in metals // Phys. Rev., B: Condens Matter. – 1986. – Vol. 33. – No. 2. – P. 854 –863.
Damask A.C. and Dienes G.J. Point defects in metals. - Gordon and Breach Science Publishers. New York–London, 1963. – 292 p.
Ibragimov Sh.Sh. Radiacionnye narushenja v metallah i splavah // Radiacionnye defekty v metallicheskih kristallah / Pod red. Sh.Sh. Ibragimov. - Alma-Ata: Nauka Kaz. SSR. – 1978. – S. 3-30.
Schaefer H.E., Valenta P., Saile B., Maier K. Positron annihilation in electron irradiated refractory metals // Proc. 5th Inter. Conf. Positron Annihilation. Zake Yamanaka, Sendai. 1979. – P. 747–750.
Orlov A.N., Trushin Yu.V. Energii tochechnyh defektov v metallah. - Moscow: Energoatomizdat. - 1983. – 81 p.
Alimov V.Kh., Gorodetsky A.E., Zakharov A.P. Posledovatel'noe i odnovremennoe obluchenie Mo i Ni ionami geliya i izotopov vodoroda // Zh. Tekhn. Fiz. – 1982. – Vol. 52. – No. 1. – P. 82 - 86.
Zaluzhny A.G., Sokursky Yu.N., Tebus V.N. Gelij v reaktornyh materialah. - Moscow: Energoatomizdat. - 1988. – 244 s.
Shkuro S.I., Konobeev Yu.V., Moseev L.I. Termodesorbcija gelija iz stalej 09H16N15M3B i 1H13M2BFR, obluchennyh bystrymi nejtronami // Vopr. Atom. Nauki Tekhniki. - Ser. Fiz. Radiac. Povrezhdenij i Radiat. Materialoved. – 1987. – Vyp.-1(2). - SP. 15 -20.
Yamavaki M., Yamaguchi K. Vzaimodejstvie energeticheskih ionov vodoroda s materialami, obrashhennymi k plazme v ITER // Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Fiz. – 1994. – Vol. 58. – No. 3. – P. 143-150.
Bokshtein B.S., Bokshtein S.Z., Zhukhovitsky A.A. Termodinamika i kinetika diffuzii v tverdyh telah. – Moscow: Metallurgiya. – 1974. – 880 p.
Komarov F.F. Ionnaja implantacija v metally. - Moscow: Metallurgiya. – 1990. – 216 p.
Anan’in V.M., Gladkov V.P., Zotov V.S., Skotov D.M. Diffuzionnye processy v berillii. – Moscow: Energoatomizdat. – 1981. - 76 p.
Baransky P.I., Klochkov V.P., Potykevich I.V. Poluprovodnikovaja elektronika. Spravochnik. - Kiev: Naukova dumka. – 1975. – 704 p.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
