Bias for prismatic dislocation loops in zirconium. Numerical analysis

• Published in: Problems of Atomic Science and Technology
• Date: 2023
• Main Authors: Trotsenko, O.G., Babich, A.V., Ostapchuk, P.M.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2023
• Subjects: Physics of radiation damages and effects in solids
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/196089
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Bias for prismatic dislocation loops in zirconium. Numerical analysis / O.G. Trotsenko, A.V. Babich, P.M. Ostapchuk // Problems of Atomic Science and Technology. — 2023. — № 2. — С. 3-7. — Бібліогр.: 17 назв. — англ.

Using the analytical expression for the energy of elastic interaction of radiation point defects with a prismatic edge dislocation loop of zirconium (Burgers vector bᴰ=1/3⟨1120⟩, {1120} occurrence plane), the bias of loops of different nature (vacancy and interstitial) was calculated by the finite difference method. The toroidal geometry of the reservoir was used. It allowed one to calculate biases for loops of any size without any correction of the elastic field in its area of influence. In the dilatation center approximation the dependences of the loop bias on the loop radius were obtained. The principal possibility of coexistence of loops of different nature in the prismatic plane of zirconium is shown. A qualitative concept of the radiation growth (RG) mechanism was formulated within the framework of the classical elastic ideology. Використовуючи аналітичний вираз для енергії пружної взаємодії радіаційних точкових дефектів із призматичною крайовою дислокаційною петлею цирконію (вектор Бюргерса bᴰ=1/3⟨1120⟩, площина залягання {1120}) методом кінцевих різниць пораховано фактор переваги петель різної природи (вакансіонної та міжвузелової). Використовувалася тороїдальна геометрія резервуара, що дозволяє провести розрахунки для петлі будь-якого розміру без будь-якої корекції пружного поля в її області впливу. У наближенні центру дилатації отримані залежності фактора переваги петель від їхнього радіусу. Показано важливу можливість спільного співіснування в призматичній площині цирконію петель різної природи. Сформульовано якісну концепцію механізму радіаційного зростання (РЗ) у рамках класичної пружної ідеології.