Irradiation de tungstene sous contrainte uniaxiale a basse temperature

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Abstract
Nous avons mesuré simultanément les variations de longueur et de résistivité de tungstène soumis à une traction uniaxiale σ et irradié par des fragments de fission à 20 K. Les résultats expérimentaux les plus saillants sont les suivants: la résistivité se comporte d'une manière indépendante de σ. Notamment les valeurs de (Δ·p)0 d'une part et de Δ·p∞ d'autre part sont égales, que la tension σ soit nulle ou forte. I1 en va de měme de la variation de longueur initiale (Δ·L)0. Par cohtre, à fortes doses d'irradiation, la variation de longueur dépend fortement de σ: elle tend ou non vers une saturation suivant que σ est nulle ou non. La valeur de (Δ·L)0/Δ·p)0 permet d'évaluer le volume de formation UP.F. = 0,16 v at d'une paire de Frenkel. Nous avons mesuré également v P.F. dans le fer (1.0 v at) et dans le molybdène (0,6 v at). Enfin nous avons observé que la guérison thermique des défauts d'irradiation était très accélérée par la contrainte de traction. Nous proposons un modèle selon lequel une grande partie des défauts créés s'agglomèrent en boucles de dislocations au cours des cascades. Sans contrainte les quatre vecteurs de Burgers ½〈111〉 sont également peuplés: if y a gonflement isotrope sans déformation. Sous contrainte cette quadruple dégénérescence est généralement levée et une déformation se superpose au gonflement. On assiste alors à un allongement sans saturation. Cette description, qui rappelle le phénomène de croissance des métaux anisotropes, rend correctement compte de nos résultats et en particulier de la constance de (Δ·p)0 et de (Δ·L)0 par rapport à σ. We have measured simultaneously variations of length and resistivity in tungsten irradiated at 20 K by fission fragments and uniaxially pulled (stress σ). The most noticable results are the following. Resistivity changes are completely stress-independent. In particular neither (Δ·p)0 nor (Δ·p∞) depend on σ. The same behaviour applies for (Δ·L)0. On the other hand, for high irradiation doses, the length change Δ·L is a function of σ: Δ·L, which tends to a saturation if σ = 0, increases continuously if σ ≠ 0. The value of (Δ·L)0/(Δ·p)0 gives an evaluation of the formation volume of Frenkel pairs: v p.F. = 0.16 v at. This volume has also been measured in iron (1.0 v at) and in molybdenum (0.6 v at). It has also been observed that the recovery of radiation defects was enhanced by the presence of the stress. A model is proposed in which most of the defects cluster into dislocation loops. Without an applied stress, the four equivalent Burger's vectors ½〈111〉 are equally populated: there is an isotropic increase of volume without a change of shape. Under a stress, this four-fold degeneracy is generally raised and then, a change of shape is superimposed to the change of volume: a non saturated length change then takes place. This description, which recalls the phenomenon of growth in anisotropic metals, correctly explains our results and more specifically the constancy of (Δ·p)0 and of (Δ·L)0 with respect to σ.