RADIATION DAMAGE AND STRUCTURAL LATTICE DEFECTS

Résumé
Ce mémoire est consacré aux influences sur les études Mössbauer des défauts de structure des réseaux, principalement dans les métaux, et réciproquement aux informations que l'on peut obtenir sur ces défauts à partir d'études Mössbauer. On commence par une courte mise au point sur l'état actuel des connaissances sur la production de défauts dans les processus de collision de particules d'énergie très grande (implantation « externe » et « interne ») et dans les réactions nucléaires. On passe aussi en revue la migration des défauts conduisant à des réactions de défaut ainsi que le revenu dans des expériences en ligne et des expériences mettant en oeuvre des périodes radioactives longues. Après une comparaison des différentes méthodes d'étude de défauts structuraux de réseaux, on discute l'aspect particulier des informations que seules peuvent donner des méthodes microscopiques tels que l'effet Mössbauer et des méthodes apparentées. Dans la seconde partie du mémoire, on démontre, par l'examen d'expériences Mössbauer sur les défauts de structure, l'influence mutuelle des études de défauts et Mössbauer. Les exemples peuvent être divisés en deux groupes : 1. « Dommage en corrélation ». 2. « Dommage sans corrélation » suivi du piégeage des défauts par des impuretés Mössbauer. On présente des commentaires sur les résultats d'expériences variées. Finalement on décrit plus en détail une expérience récente. Dans celle-ci des impuretés de Co⁵⁷(Fe⁵⁷) dans l'aluminium piègent au cours de leur migration des défauts interstitiels produits par irradiation de l'aluminium à basse température, ce qui permet une étude microscopique des interstitiels en utilisant les atomes de Co⁵⁷(Fe⁵⁷) comme micro-sondes.

Abstract
The paper is concerned with influences of structural lattice defects mainly in metals on Mössbauer studies and contrary-wise with the information about these defects available from Mössbauer studies. First a short review of present knowledge about the production of defects in collision processes of highly energetic particles (« external » and « internal » implantation) and in nuclear reactions is given. Defect migration leading to defect reactions and annealing in on-line experiments and in experiments involving long radioactive half-life is reviewed as well. After a comparison of different methods of studying structural lattice defects, the particular information uniquely available from microscopic methods as the Mössbauer effect and related methods is discussed. In the second part of the paper the mutual influence of defects and Mössbauer studies is demonstrated in a survey of defect relevant Mössbauer experiments. The examples can be divided into two groups : 1. « Correlated damage » ; 2. « Uncorrelated damage » followed by trapping of the defects at Mössbauer impurities. Comments concerning the results of various experiments are presented. Finally a recent experiment is discussed in greater length. In this experiment Co⁵⁷(Fe⁵⁷) impurities in aluminum trap interstitials produced by low-temperature irradiation in aluminum during the interstitials' migration, thus permitting the microscopic investigation of the interstitials with the Co⁵⁷(Fe⁵⁷) atoms as microprobes.