A Study of Atomic Displacements Produced in Cascades in Irradiated α-Zr by Using Molecular Dynamics Simulations

Abstract

We study the cascades’ formation, development and annealing in pure zirconium crystals irradiated in different irradiation conditions. Statistical and geometric properties of cascades are studied in details by varying sample temperature, energy of primary knocked atoms, and direction of their motion. A possibility of channelling at cascades development is shown; it results in formation of crowdions. A change in statistical properties of the crystal during cascades’ development and a relaxation time of cascades are studied. A possibility of formation of different-type defects after cascades’ annealing is discussed.

У даній роботі досліджуються процеси формування каскадів, їх проходження та відпал у чистих кристалах цирконію за різних умов опромінювання. Вивчаються статистичні та геометричні властивості каскадів за різних температур, енергій первинно вибитих атомів і напрямків їх направленого руху. Показано можливість каналювання при еволюції каскадів, що приводить до утворення краудіонів. Досліджено статистичні особливості проходження каскадів і характерний час відпалу. Проведено аналізу процесів формування структур точкових дефектів.

В данной работе исследуются процессы формирования каскадов, их прохождение и отжиг в чистых кристаллах циркония при различных условиях облучения. Изучаются статистические и геометрические свойства каскадов при различных температурах, энергиях первично выбитых атомов и направлениях их движения. Показана возможность каналирования при прохождении каскадов, что приводит к образованию краудионов. Исследованы статистические особенности прохождения каскадов и характерное время отжига. Проведён анализ процессов формирования структур точечных дефектов.