AbstractExperimental results on the neutron spectrum effect on strength and ductility properties, transmutation rate and change in electric conductivity of copper-based alloys are presented in the paper. The analysis is based on the experimental study of radiation damage of pure copper, precipitation-hardened (PH) and dispersion-strengthened (DS) alloys, irradiated in the mixed spectrum reactor SM-2 and in the fast neutron spectrum reactor BOR-60 with the doses of (1–16) × 1021 neutrons cm−2. It is shown that accumulation rate of the transmutants (Ni, Zn and He) in the SM-2 reactor is higher than in the BOR-60 reactor, which can be attributed to a high power flux of thermal neutrons in the SM-2 reactor. This causes a significant reduction in electric resistivity and mechanical properties of copper-based alloys. The effect of irradiation dose and temperature upon DS and PH copper alloy characteristics is analyzed. A threshold softening temperature for PH alloys is shown to be 300°C at a dose of 5 × 1021 neutrons cm−2. The mechanism of the spectrum effect on the shift of the threshold softening temperature of PH copper alloys is also considered.
本論文では、中性子スペクトルが銅基合金の強度特性と延性特性、核変換率、および電気伝導率の変化に及ぼす影響に関する実験結果を示す。本解析は、混合スペクトル炉SM-2および高速中性子スペクトル炉BOR-60において、5×10^21 neutrons cm^-2の照射量で照射された純銅、析出強化（PH）合金、および分散強化（DS）合金の放射線損傷に関する実験研究に基づく。SM-2炉における核変換生成物（Ni、Zn、He）の蓄積率はBOR-60炉よりも高いことが示され、これはSM-2炉の熱中性子束の高さに起因する。これにより、銅基合金の電気抵抗率の著しい低下と機械的特性の変化が引き起こされる。照射線量と温度がDSおよびPH銅合金の特性に及ぼす影響を分析した。PH合金の軟化開始温度は、5×10^21 neutrons cm^-2の照射量において300°Cであることが示された。PH銅合金の軟化開始温度のシフトに対するスペクトル効果のメカニズムについても考察する。