Fluence and temperature dependence of swelling in irradiated molybdenum

• Published in: Journal of nuclear materials 1973-01, Vol.48 (3), p.339-350
• Main Authors: Brimhall, J.L., Simonen, E.P., Kissinger, H.E.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: MATERIALS SCIENCE; MICROSTRUCTURE; MOLYBDENUM- PHYSICAL RADIATION EFFECTS; NEUTRON BEAMS; NEUTRON FLUENCE; SWELLING; TEMPERATURE DEPENDENCE; VOIDS
• ISSN: 0022-3115; 1873-4820
• DOI: 10.1016/0022-3115(73)90030-5

Volume changes have been analyzed in molybdenum which has been neutron irradiated to various fluences over the temperature range 50 to 1300°C. This data together with all previously reported data has been compiled into a three-dimensional plot of swelling versus temperature versus fluence. Significant low temperature swelling, < 400°C, is observed and is consistent with the presence of isolated immobile vacancies. Void swelling only becomes significant at temperatures > 400°C. The nature of the dislocation and void microstructure at high irradiation temperatures are analyzed quantitatively as a function of irradiation temperature and the results are reasonably consistent with a recent model of Brailsford and Bullough. The same model is also consistent with an observed trend towards saturation in the void swelling at high fluences at the low temperature end of the void region. Les variations de volume du molybdène irradié aux neutrons à différents flux sur le domaine de température de 50 à 1300°C ont été déterminées. Ces données jointes à toutes celles publiées antérieurement ont été compilées dans un diagramme à trois dimensions gonflement en fonction de la température et de la fluence. Un gonflement important a été observé à basse température (< 400°C) qui est attribuable à des lacunes isolées et immobiles. Le gonflement dû à des cavités devient seulement important aux températures supérieures à 400°C. La nature de la microstructure de dislocations et de cavités observables aux températures d'irradiation élevées est analysée quantitativement comme étant fonction de la température d'irradiation et les résultats obtenus sont en accord satisfaisant avec un modèle récent proposé par Brailsford et Bullough. Le même modèle est aussi en accord avec le fait qu'on observe une tendance à la saturation dans le gonflement par cavités sous flux élèves dans le domaine inférieur de températures où se forment des cavités. In Molybdän, das mit verschiedenen Neutronendosen zwischen 50 und 1300°C bestrahlt wurde, wurden Änderungen des Volumens beobachtet. Diese Ergebnisse werden zusammen mit allen früher veröffentlichten Daten in einem dreidimensionalen Diagramm des Schwellens als Funktion der Temperatur und der Dosis dargestellt. Ein ausgeprägtes Tieftemperaturschwellen wird unterhalb 400°C beobachtet, es ist mit der Gegenwart von isolierten, unbeweglichen Leerstellen vereinbar. Das Porenschwellen ist nur oberhalb 400°C bedeutend. Das Wesen der Versetzungs- und Porenstrukt