Trapping, detrapping and replacement of keV hydrogen implanted into graphite

Roth, J.; Scherzer, B.M.U.; Blewer, R.S.; Brice, D.K.; Picraux, S. T.; Wampler, W.R.

doi:10.1016/0022-3115(80)90181-6

Cited by 123 publications

(21 citation statements)

References 17 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Measurements have been reported around three decades ago for the isotopic replacement of deuterium implanted in several low-Z refractory materials (C, Si, B 4 C, TiC, VB 2 , TiB 2 , and B) at room temperature [5,6,7,8,9] and elevated temperatures [10], as well as in 316 stainless steel at 153 K [11], during subsequent irradiation with protium ions. The observed isotope exchange behavior is in a good agreement with the local mixing model [5] based on the depth dependence of the implanted ions and the experimentally determined hydrogen saturation concentrations.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Hydrogen isotope exchange in tungsten irradiated sequentially with low-energy deuterium and protium ions

et al. 2011

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Hydrogen isotope exchange in tungsten irradiated sequentially with low-energy deuterium and protium ions

et al. 2011

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…This is true even when the initial surface is consistent with amorphous carbon that has been fully saturated with hydrogen. [25] The detailed evolution of the surface composition is complex, however, and depends on the initial surface.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Evolution of carbon surfaces under simulated bombardment by deuterium

Stuart

Fallet

Krstić

et al. 2009

J. Phys.: Conf. Ser.

View full text Add to dashboard Cite

“…Первые эксперименты по изотопному обмену водорода в процессе последовательного облучения ионами дейтерия и протия были проведены в жаростойких материалах с невысоким атомным номером (C, Si, B 4 C, TiC, VB 2 , TiB 2 и B) при комнатной температуре [5][6][7][8][9] и повышенной температуре [10], а также в стали AISI 316 при 153 K [11]. Наблюдаемый в этих экспериментах изотопный обмен хорошо опи-сывается моделью локального смешивания [5], учитывающей глубину внедрения изотопов водорода и концентрацию насыщения изотопами водорода.…”

Section: Introductionunclassified

Influence of Helium on Hydrogen Isotope Exchange in Tungsten at Sequential Exposures to Deuterium and Helium-Protium Plasmas

Alimov¹,

Khripunov²,

Спицын³

et al. 2013

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

3 He + от 0,69 до 4,5 МэВ. Обнаружено, что значительная часть дейтерия, захваченного первоначально в вольф-раме после облучения дейтериевой плазмой, выделяется при последующем облучении протиевой плазмой. Однако в случае облучения образцов смешанной Н-Не-плазмой количество выделяющегося дейтерия уменьшается по сравнению с облучением чистой протиевой плазмой.Ключевые слова: вольфрам, детритизация, дейтериевая плазма, гелий-протиевая плазма. Hydrogen isotopes exchange in tungsten was investigated after sequential irradiations by low energy deuterium (D) and mixed heliumprotium H-He-plasmas at sample temperatures of 400 and 530 K. Deuterium depth profiles were measured by the D( 3 He, p) 4 He nuclear reaction with 3 He + energies between 0.69 and 4.5 MeV allowing determination of the D concentration up to a depth of 7 μm. It was found that significant part of deuterium initially retained in tungsten after deuterium plasma exposure was released during sequential exposure to protium plasma. However, exposure of the D-plasma-exposed W samples to helium-protium plasma reduces the amount of released deuterium as compared to pure protium plasma irradiation. INFLUENCE OF HELIUM ON HYDROGEN ISOTOPE EXCHANGE IN TUNGSTEN AT SEQUENTIAL EXPOSURES TO DEUTERIUM AND HELIUM-PROTIUM PLASMASKey words: tungsten, detritiation, deuterium plasma, helium-protium plasma. ВВЕДЕНИЕУменьшение накопления трития в материалах термоядерных реакторов является на сегодняшний день одним из основных требований к материалам, контактирующим с термоядерной плазмой [1,2]. Благодаря таким качествам, как высокая температура плавления и высокая пороговая энергия физического распыле-ния, вольфрам (W) является наиболее перспективным материалом для использования в качестве контакти-рующих с плазмой элементов дивертора. В процессе горения термоядерной плазмы вольфрам будет облу-чаться интенсивными потоками дейтерия и трития, а также ионами гелия энергией 3,5 МэВ и нейтронами энергией 14,1 МэВ, возникающими в результате D-T-термоядерной реакции. Имеющиеся данные [3,4] указывают на то, что накопление изотопов водорода в вольфрамовых материалах, облучённых водородной плазмой с высоким значением потока ионов, может достигать значения около 10 22 ат./м 2 при температуре облучения около 500 К, что значительно отличается от накопления водорода после облучения ионами во-дорода при невысоких значениях потока ионов. В случае эксплуатации термоядерного реактора накопле-ние трития до значения ~10 22 ат./м 2 близко к предельному допустимому безопасному значению 700 г во всей вакуумной камере ИТЭР, и вследствие этого необходим поиск путей удаления трития из вольфрамо-вых компонентов, контактирующих с плазмой, при технологических остановках работы реактора. Одним из возможных путей удаления трития может быть изотопный обмен, т.е. замещение радиоактивного три-тия безопасным дейтерием или протием.

show abstract

Trapping, detrapping and replacement of keV hydrogen implanted into graphite

Cited by 123 publications

References 17 publications

Hydrogen isotope exchange in tungsten irradiated sequentially with low-energy deuterium and protium ions

Hydrogen isotope exchange in tungsten irradiated sequentially with low-energy deuterium and protium ions

Evolution of carbon surfaces under simulated bombardment by deuterium

Influence of Helium on Hydrogen Isotope Exchange in Tungsten at Sequential Exposures to Deuterium and Helium-Protium Plasmas

Contact Info

Product

Resources

About