Back to Search Start Over

Radiation effects in nuclear materials: Role of nuclear and electronic energy losses and their synergy

Authors :
Gihan Velisa
B. Décamps
Marie Backman
C. Bachelet
Gaël Sattonnay
Lionel Thomé
Sandra Moll
Moni Behar
Flyura Djurabekova
Jacek Jagielski
Kai Nordlund
Lech Nowicki
Sandrine Miro
Iwona Jozwik-Biala
Isabelle Monnet
F. Garrido
Marcel Toulemonde
S. Pellegrino
Patrick Simon
Stamatis Mylonas
Aurélien Debelle
Yanwen Zhang
P. Trocellier
William J. Weber
Clara Grygiel
Yves Serruys
CSNSM PCI
Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Service de recherches de métallurgie physique (SRMP)
Département des Matériaux pour le Nucléaire (DMN)
CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay
Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)
Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation (CEMHTI)
Université d'Orléans (UO)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
The Andrzej Soltan Institute for Nuclear Studies
Institute of Electronic Materials Technology (IEMT)
Institute of Electronic Materials Technology
Universidade Federal do Rio Grande do Sul [Porto Alegre] (UFRGS)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Elsevier, 2013, 307, pp.43-48. ⟨10.1016/j.nimb.2012.11.077⟩, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2013, 307, pp.43-48. ⟨10.1016/j.nimb.2012.11.077⟩
Publication Year :
2013
Publisher :
HAL CCSD, 2013.

Abstract

Ceramic oxides and carbides are promising matrices for the immobilization and/or transmutation of nuclear wastes, cladding materials for gas-cooled fission reactors and structural components for fusion reactors. For these applications there is a need of fundamental data concerning the behavior of nuclear ceramics upon irradiation. This article is focused on the presentation of a few remarkable examples regarding ion-beam modifications of nuclear ceramics with an emphasis on the mechanisms leading to damage creation and phase transformations. Results obtained by combining advanced techniques (Rutherford backscattering spectrometry and channeling, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, Raman spectroscopy) concern irradiations in a broad energy range (from key to GeV) with the aim of exploring both nuclear collision (S-n) and electronic excitation (S-e) regimes. Finally, the daunting challenge of the demonstration of the existence of synergistic effects between S-n and S-e is tackled by discussing the healing due to intense electronic energy deposition (SHIBIEC) and by reporting results recently obtained in dual-beam irradiation (DBI) experiments. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Details

Language :
English
ISSN :
0168583X
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Elsevier, 2013, 307, pp.43-48. ⟨10.1016/j.nimb.2012.11.077⟩, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2013, 307, pp.43-48. ⟨10.1016/j.nimb.2012.11.077⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....f35c77b2144ce44c3fbff448032c70be
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.nimb.2012.11.077⟩