Primary radiation damage in materials

材料中の一次的照射損傷

Nordlund, K.*; Sand, A. E.*; Granberg, F.*; Zinkle, S. J.*; Stoller, R.*; Averback, R. S.*; 鈴土 知明   ; Malerba, L.*; Banhart, F.*; Weber, W. J.*; Willaime, F.*; Dudarev, S.*; Simeone, D.*

Nordlund, K.*; Sand, A. E.*; Granberg, F.*; Zinkle, S. J.*; Stoller, R.*; Averback, R. S.*; Suzudo, Tomoaki; Malerba, L.*; Banhart, F.*; Weber, W. J.*; Willaime, F.*; Dudarev, S.*; Simeone, D.*

本報では、中性子, イオン, 電子による1次的照射損傷の現在の理解についてレビューを行う。照射損傷の指標であるdpaの有効性について、特にその指標の部分的な欠陥について詳しい議論する。現在最も標準的に使われているNRT-dpaは照射損傷が単位体積あたりの照射エネルギーに比例するので、そのようなスケーリングが成り立つ場合には完全に有効であり、異なった環境での照射を比較する場合に使用できる。しかしながら、NRT-dpaはいくつかの問題点が指摘されており、ここではそれについて詳しく議論し、NRT-dpaを改良した式を提案する。

Within this report, we review the current understanding of primary radiation damage from neutrons, ions and electrons with emphasis on the range of validity of the dpa concept in all main classes of materials, and in particular discuss known shortcomings. We recognise that the current NRT-dpa standard is fully valid in the sense of a scaled radiation exposure measure, as it is essentially proportional to the radiation energy deposited per volume. As such, it is highly recommended to be used in reporting neutron damage results to enable comparison between different nuclear reactor environments and ion irradiations. However, in the sense of a measure of damage production the NRT-dpa value has several well-known problems. We discuss this matter and propose an improved dpa definition.