Helium mobility in advanced nuclear ceramics

S. Agarwal, P. Trocellier, Y. Serruys, S. Vaubaillon and S. Miro
Additional contact information
S. Agarwal: Lab JANNUS - SRMP - Service de recherches de métallurgie physique - DMN - Département des Matériaux pour le Nucléaire - CEA-DES (ex-DEN) - CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Université Paris-Saclay
P. Trocellier: Lab JANNUS - SRMP - Service de recherches de métallurgie physique - DMN - Département des Matériaux pour le Nucléaire - CEA-DES (ex-DEN) - CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Université Paris-Saclay
Y. Serruys: Lab JANNUS - SRMP - Service de recherches de métallurgie physique - DMN - Département des Matériaux pour le Nucléaire - CEA-DES (ex-DEN) - CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Université Paris-Saclay
S. Vaubaillon: Lab JANNUS - SRMP - Service de recherches de métallurgie physique - DMN - Département des Matériaux pour le Nucléaire - CEA-DES (ex-DEN) - CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Université Paris-Saclay, INSTN - Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Université Paris-Saclay
S. Miro: Lab JANNUS - SRMP - Service de recherches de métallurgie physique - DMN - Département des Matériaux pour le Nucléaire - CEA-DES (ex-DEN) - CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Université Paris-Saclay

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Abstract: The techniques of ion implantation and nuclear reaction depth profiling are used to measure helium migration parameters under thermal ageing in advanced nuclear ceramics such as TiC, ZrC and TiN. Helium release measurements and activation energy calculations have been carried out in the temperature range of 1000–1600 °C for time periods of 2 h. Activation energy values are obtained in the range 0.7–1.2 eV. Due to rare availability of stoichiometric samples, the trapping of He in native vacancies seems to affect the mobility of He. Blisters are observed only at the surface of ZrC on thermal annealing

Date: 2014-05
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Citations:

Published in Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2014, 327, pp.117-120. ⟨10.1016/j.nimb.2013.09.039⟩

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DOI: 10.1016/j.nimb.2013.09.039

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