AbstractV-base alloys are considered as promising candidate structural materials for fusion reactors. One of the main concerns of fusion reactor applications is the active interaction of V-alloys with hydrogen isotopes. In this paper, the results of the investigation of hydrogen isotope interaction with V, V-4Ti-4Cr, and V-10Ti-5Cr alloys are presented. The studies carried out were: H, D, T solubility at temperatures of 673–1073 K and pressures of 1.3–13 kPa; H, D extraction from gaseous phase saturated alloys at temperatures of 673–1023 K; H penetration through alloy samples from the gaseous phase and during H-ion irradiation at temperatures of 423–673 K. It was shown that: H, D, T, solubilities for the V-10Ti-5Cr alloy are nearly twice as large as those for V and V-4Ti-4Cr alloys; no isotope effect on hydrogen solubility was found; enhancement of hydrogen retention in gaseous phase saturated samples during release and permeation experiments are attributed to surface processes.
V系合金は、核融合炉の構造材料として有望な候補材料と考えられている。核融合炉応用における主要な関心事の一つは、V系合金と水素同位体との活発な相互作用である。本論文では、V、V-4Ti-4Cr、およびV-10Ti-5Cr合金と水素同位体との相互作用の調査結果を提示する。実施した研究は以下の通りである：673～1073 Kの温度および1.3～13 kPaの圧力におけるH、D、Tの溶解度；673～1023 Kの温度における気相飽和合金からのH、Dの放出；423～673 Kの温度における気相からの、およびHイオン照射中の合金試料を通したHの透過。以下のことが示された：V-10Ti-5Cr合金に対するH、D、Tの溶解度は、VおよびV-4Ti-4Cr合金のそれの約2倍である；水素溶解度に対する同位体効果は認められない；放出および透過実験中の気相飽和試料における水素保持の増強は、表面プロセスに起因する。