Abstrait

Stabilité aux radiations de la zircone nanostructurée stabilisée à l'ytrium

 Santanu Ghosh

 Français Les dommages causés par les radiations dans les matériaux sont fortement influencés par la perte d'énergie spécifique (perte d'énergie électronique (Se) et/ou perte d'énergie nucléaire (Sn)), la microstructure du matériau (taille des grains) et la température ambiante (irradiation). Pour une compréhension systématique de la dépendance de la tolérance aux radiations sur ces facteurs, de la zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ) avec différentes tailles de grains (de quelques dizaines de nanomètres à quelques microns) a été irradiée dans différentes conditions (irradiation à faisceau unique avec des ions de haute énergie (Se>>Sn) à 300 K et 1 000 K, irradiation à faisceau unique avec des ions de faible énergie (Sn>>Se) à 300 K et irradiation simultanée à double faisceau avec des ions de haute et basse énergie à 300 K). Les ions de basse et haute énergie ont été choisis pour imiter les dommages produits respectivement par les reculs alpha et les fragments de fission, et ainsi les irradiations à 1 000 K et les irradiations à double faisceau ont contribué à mieux simuler l'environnement typique d'un réacteur nucléaire. Pour les irradiations à haute énergie (faisceau unique), (i) les échantillons nanocristallins étaient plus endommagés que les échantillons microcristallins quelle que soit la température d'irradiation et (ii) les dommages pour toutes les tailles de grains étaient réduits à 1000 K par rapport à ceux à 300 K. Il est intéressant de noter que cette réduction des dommages était significativement plus importante pour les échantillons nanocristallins que pour les échantillons microcristallins. Les résultats sont expliqués dans le cadre du modèle de pic thermique.