AbstractThe effects of neutron irradiation on beryllium in terms of helium generation and induced swelling have been studied. Beryllium samples were irradiated in the Belgian materials testing reactor BR2 at low temperature (40–50 °C) up to 20 000 appm He (for a fission neutron fluence of 5.3 × 1022 n cm −2). Post-irradiation annealing was performed to study the effect of temperature on the helium behaviour and the induced swelling.Macroscopic examinations of the gas content revealed a linear correlation of 4He content with fast neutron fluence. 4He contents were found to be about 10% higher than their expected formation as calculated from the various formation schemes. The 3He formation was also measured. The 3He calculations have to take into account the continuous transition between 3He and 3H according to the scheme the latter reaction occurring only when the reactor is in operation. Macroscopic examinations of the swelling by density measurements revealed a linear correlation of low temperature irradiation-induced swelling with He content. This swelling was found to be strongly enhanced after post-irradiation annealing at temperatures above 250 °C. The enhancement of the swelling could be correlated with (He content) and with (annealing temperature).Microscopic examinations on the samples have been started to elucidate the behaviour of He in beryllium. Preliminary results are given.
中性子照射がベリリウムに及ぼす影響を、ヘリウム生成とスエリングの観点から研究した。ベリリウム試料をベルギー材料試験炉BR2において低温（40～50 °C）で、最大20 000 appm（核分裂中性子フルエンス5.3 × 10²² n cm⁻²）まで照射した。照射後焼鈍を実施し、温度がヘリウム挙動と誘起スエリングに及ぼす影響を調べた。巨視的検査によるガス含有量の測定から、⁴He含有量と高速中性子フルエンスの間に線形相関が認められた。⁴He含有量は、各種生成スキームから計算された予測値より約10%高いことが判明した。³Heの生成も測定した。³Heの計算には、³Heと³Hの間の連続的な遷移を考慮する必要があり、後者の反応は炉の運転中のみ発生する。密度測定による巨視的検査から、低温照射誘起スエリングとHe含有量の間に線形相関が認められた。このスエリングは、250 °C以上の温度での照射後焼鈍により大幅に増強されることが判明した。スエリングの増強は、He含有量および焼鈍温度と相関づけられた。ベリリウム中のHeの挙動を解明するため、試料の微視的検査を開始した。予備的結果を示す。