Radiation resistance of quartz glasses

Abstract

The results of investigations of the quartz window radiation resistance for nuclear fusion reactor conditions are described. The tests of a few selected materials have shown that the best for a visible spectrum region is quartz KU-1 with a large hydroxyl (OH) content. In comparison with other tested types of quartz it has the lowest loss of the transparency, the lowest radioluminescence intensity and in comparison with other materials (sapphire, cerium glass and spinel) preserved its properties in a widest part of the spectrum after neutron, electron and gamma irradiation. Other type of the quartz glass with a small content of Cl was tested and found to be more suitable for UV spectral region.

Описані результати досліджень радіаційної стійкості деяких видів кварцових вікон для очікуваних умов термоядерного реактора. Випробування декількох вибраних матеріалів показали, що кварц КУ-1 з високим вмістом гідроксилу ОН кращий із досліджених для видимої області спектру. В порівнянні з другими зразками матеріалів (сапфір, церієве стекло та шпінель) КУ-1 в більшій мірі і в більш широкому діапазоні спектру зберігає прозорість після нейтронного, електронного та гамма-опромінення. Другий тип кварцу, КС-4В, з відносно низьким вмістом хлору, виявляється більш радіаційно-стійким в УФ-області спектру.

Описаны результаты исследований радиационной стойкости некоторых видов кварцевых окон для ожидаемых радиационных условий термоядерного реактора. Испытания нескольких выбранных материалов показали, что кварц КУ-1, имеющий высокое содержание гидроксила ОН, лучший из них для видимой области спектра. По сравнению с другими испытанными образцами материалов (сапфир, цериевое стекло и шпинель) КУ-1 в большей степени и в более широкой области спектра сохраняет прозрачность после нейтронного, электронного и гамма-облучения. Другой тип кварца, КС-4В, с относительно низким содержанием хлора, оказался несколько более радиационно-стойким в УФ-области спектра.