Исследование радиационно-стимулированных структурно-фазовых превращений в облученном Zr методом мессбауэровской спектроскопии - Tolen, D.E.; Vereshchak, М.F.; Shokanov, A.K.; Manakova, I.A.; Tleubergenov, J.K. (Вестник. Серия физическая, 2022)
В статье рассматривается исследование влияния высокоэнергичных однозарядных ионов 57Fe энергии 1 МэВ, током пучка на мишени ~100 нА, дозой 5х1016 ион/см2 на структурно-фазовое состояние циркония.Методами мессбауэровской спектроскопии в геометрии на пропускание (МС), конверсионной электронной мессбауэровской спектроскопии (КЭМС) и растровой электронной микроскопии (РЭМ) проведены исследования влияния высокоэнергичных однозарядных ионов 57Fe на структурно-фазовое состояние циркония. Определены длины проективного пробега ионов 57Fe в цирконии, рассчитано число атомов мишени, подвергнутых облучению, а также оценено число смещений, вызванных этими ионами. Проведено моделирование радиационных повреждений материалов циркония путем облучения образцов на ускорителе заряженных частиц зондовыми мессбауэровскими атомами для получения ядерно-физических данных из зоны воздействия этих атомов на структурно-фазовое состояние облученных образцов в условиях, близких к реакторным. Оценено электронное состояние имплантанта в этих материалах. Рассчитана концентрация имплантированных атомов в приповерхностном слое и объеме образцов.В частности, показано, что длина проективного пробега ионов 57Fe в цирконии составила 497 нм, общее число смещенных атомов 3.4х1020, число смещений на атом (сна) 159. Растворимость Fe в Zr составляет 0.03%. Однако при облучении циркония ионами 57Fe в результате термических рекомбинаций вакансий и междоузельных атомов внутри каскада смещений, обусловленных термическими пиками, происходит формирование интерметаллидов Zr3Fe, ZrFe2 и твердого раствора Zr (Fe).
Keywords: конструкционные материалы; цирконий; облучение; эффект Мессбауэра; интерметаллиды