The 12Cr-1 MoV steel which is candidate material for fusion reactor's first wall had been irradiated in cyclotron to a proton of 16MeV energy and $-10^18$ p/㎠ fluence at a temperature of about 200℃. After irradiation, the recovery of hardness and resistivity during annealing were observed. The hardness profile along specimen depth indicates that the damaged region was significantly broaden since radiation-induced point defects were thermally diffused along damage gradient. Maximum increase of hardness (35 DPH) and resistivity (4μΩcm) were observed at second-layered specimens. The recovery of resistivity was more rapidly occurred than hardness recovery. Isochronal annealing indicates that two stages of recovery were observed, i.e., 200 ~ 280℃ and 305 ~ 380℃. Based on the Meechan-Brinkman method of analysis, the recovery activation energy were found to be 1.4 eV and 1.52 eV for first and second recovery process, respectively. The recovery activation energy in the present work is very similar to the sum of carbon-vacancy binding energy and vacancy migration energy. Therefore, it seems that most of vacancies created by proton irradiation were attached by carbon or hydrogen atoms. When thermal annealing is begun, it is inferred that dissociation of carbon-vacancy complexes then migration of vacancy to sink occurred at the first recovery process and dissociation of carbon or hydrogen decorated vacancy cluster then vacancy migration was occurred at the second recovery process. The order of reaction by Meechan-Brinkman method were determined as 1.345 and 1.32 for the first and the second recovery stage, respectively. These values are nearly first order reaction. The order of reaction near to first order reaction and rapid recovery of resistivity well confirmed the above mentioned recovery mechanism.
핵융합로의 1차벽 후보 재료인 12Cr-1MoV강에 16 MeV 에너지, ~$10^18$ p/ ㎠의 양성자를 약 200℃에서 조사시켰다. 조사 후 깊이에 따른 경도변화와 소둔 중 경도와 비저항 회복을 관찰하였다.
깊이에 따른 경도 변화를 관찰한 결과 점결함들이 조사 온도에 의해 조사 손상 구배를 따라 확산하여 조사 손상 영역이 상당히 넓어졌음을 알 수 있었다.
아래층 시편에서 경도 증가량의 최고치(35 DPH)와 비저항의 최고치(4μΩcm)를 나타내었다. 소둔 실험에서는 비저항의 회복이 경도 회복에 비해 훨씬 빨리 일어났다.
등시 소둔 결과 2단계의 ( 1단계 : 200℃ ~ 280℃, 2단계 : 305℃ ~ 380℃)의 경도 회복 현상이 나타났다. 280℃ ~305℃에서는 경도 회복이 거의 일어나지 않는 소둔 중 경화(RAH)를 나타내었다. Meechan-Brinkman 방법으로 구한 회복 활성화 에너지는 1단계에서는 1.4eV, 2단계에서는 1.52eV를 각각 나타내었다.
본 실험에서 구한 회복 활성화 에너지는 탄소와 공공의 결합력과 공공의 이동 에너지의 합과 유사하다. 그러므로 양성자 조사로 인해 생긴 대부분의 공공은 탄소나 수소에 의해 부착되었다고 생각된다. 소둔이 시작되면 1단계 회복에서는 공공이 탄소의 결합력을 끊고 공공의 이동이 발생하며 2단계 회복에서는 공공집합체에 부착되었던 탄소나 수소의 해리 후 공공 이동에 의한 경도 회복의 기구로 추정된다.
Meechan-Brinkman 방법으로 구한 반응 차수는 각각의 단계에서 1.345와 1.32를 나타내었다. 이는 1차반응에 가까운 회복 기구를 의미한다.
1차반응에 가까운 반응 차수와 빠른 비저항의 회복은 위의 경도 회복 기구를 잘 뒷받침한다.
