AbstractA newly developed technique, β-ray induced X-ray spectrometry (BIXS), was applied to in situ and real-time measurements of depth profiles of tritium in palladium and zirconium. Two distinct spectra were detected by BIXS, one due to the characteristic X-rays giving rise to a sharp intense peak; and the other due to the bremsstrahlung X-rays leading to a broad weak peak. The intensities of these peaks for palladium decreased with time at room temperature, while they were almost constant for the Zr-sample at room temperature. Heating the Zr-sample, however, caused similar changes in the spectra as those for palladium at room temperature. It was found that these phenomena are due to the diffusion of tritium into the bulk regions, causing a reduction of the tritium concentration in the sub-surface layers of the samples. All of the observed β-ray induced X-ray spectra could be reproduced well by computer simulation by assuming respective depth profiles of tritium in the samples. It was confirmed that BIXS is quite useful to analyze the dynamic transport behavior of tritium in materials.
新しく開発されたβ線誘起X線分光法(BIXS)を、パラジウムおよびジルコニウム中のトリチウムの深さ分布のその場・実時間測定に適用した。BIXSにより、鋭く強いピークを与える特性X線によるものと、ブロードで弱いピークを与える制動X線によるものという2つの異なるスペクトルが検出された。パラジウムにおけるこれらのピーク強度は室温で時間とともに減少したが、Zr試料では室温でほぼ一定であった。しかしながら、Zr試料を加熱すると、室温でのパラジウムと同様のスペクトル変化が生じた。これらの現象は、トリチウムのバルク領域への拡散によるものであり、試料の表面直下層におけるトリチウム濃度の減少を引き起こすことが見出された。観測された全てのβ線誘起X線スペクトルは、試料中のそれぞれのトリチウム深さ分布を仮定することにより、コンピュータシミュレーションで良く再現できた。BIXSは、材料中のトリチウムの動的輸送挙動を解析するのに極めて有用であることが確認された。