Positron annihilation lifetime measurements of vanadium alloy and F82H irradiated with fission and fusion neutrons

核分裂中性子と核融合中性子を照射したバナジウム合金とF82Hの陽電子消滅寿命測定

佐藤 紘一*; 井上 和也*; 義家 敏正*; Xu, Q.*; 若井 栄一  ; 沓掛 忠三; 落合 謙太郎

Sato, Koichi*; Inoue, Kazuya*; Yoshiie, Toshimasa*; Xu, Q.*; Wakai, Eiichi; Kutsukake, Chuzo; Ochiai, Kentaro

室温又は473Kの高温において、V-4Cr-4Ti合金,F82H鋼,ニッケル及び銅に核分裂中性子と核融合中性子をそれぞれ照射し、陽電子消滅寿命測定法による欠陥構造を解析することで、ミクロ組織構造の変化について調べた。測定結果から以下のことが明らかとなった。残留欠陥の総量を反映するポジトロンの平均寿命は照射量とともに増加した。室温下で照射されたニッケルからはカスケード損傷による効果が観測された。473Kの核分裂中性子照射では欠陥クラスターの大きさとその量は、はじき出し率による影響を受けなかった。10から10dpaの範囲における473Kで照射されたV-4Cr-4Ti合金は欠陥クラスターを形成しなかった。F82Hの場合、欠陥成長が既存の欠陥によって抑制される。核分裂中性子照射によるポジトロンの平均寿命は473Kでの核融合中性子照射よりも寿命が短いことが明らかとなった。多くの密集したサブカスケードが核融合中性子照射によって形成され、大きな欠陥クラスターへ成長しないことが明らかとなった。

V-4Cr-4Ti F82H, Ni and Cu were irradiated with fission and fusion neutrons at room temperature and 473 K. Defect structures were analyzed and compared using positron annihilation lifetime measurement, and microstructural evolution was discussed. The mean lifetime of positrons (the total amount of residual defects) increased with the irradiation dose. The effect of cascade impact was detected in Ni at room temperature. The size and the number of vacancy clusters were not affected by the displacement rate in the fission neutron irradiation at 473 K for the metals studied. The vacancy clusters were not formed in V Cr Ti irradiated at 473 K in the range of 10-10 dpa. In F82H irradiated at 473 K, the defect evolution was prevented by pre-existing defects. The mean lifetime of positrons in fission neutron irradiation was longer than that in fusion neutron irradiation in V Cr Ti at 473 K. It was interpreted that more closely situated subcascades were formed in the fusion neutron irradiation and subcascades interacted with each other, and consequently the vacancy clusters did not grow larger.