Изучение локализации и динамики водорода в твердых растворах Zr$-$O методом неупругого рассеяния нейтронов

Динамика внедренных атомов водорода и кислорода в цирконии исследовалась при температуре 293 и 80 K и различных концентрациях примесных атомов. Полученные результаты сравниваются с данными по динамике сплавов Ti$-$О$-$Н. Показано, что в системе Zr$-$O$-$Н при содержании кислорода ${\sim20}$ ат.% полностью подавляется выпадение гидридной фазы при соотношении О/Н${{}\gtrsim2}$ по крайней мере до температуры жидкого азота. В отличие от системы Ti-О-Н водород в циркониевых сплавах занимает тетраэдрические междоузлия. Энергия колебания водорода в $\alpha$-фазе (сплав Zr$_{0.25}$O$_{0.09}$), ${\hbar\omega\simeq141}$ мэВ близка к энергии колебаний водорода в $\delta$-фазе гидрида циркония (${\hbar\omega\simeq138}$ мэВ), измерявшегося в аналогичных условиях. В образце с малым содержанием кислорода ZrO$_{0.03}$H$_{0.01}$ энергия колебаний водорода практически совпадает с положением максимума оптической полосы гидрида циркония. Предполагается, что, как и в системе Ti$-$О$-$Н при малом содержании кислорода, в Zr$-$О$-$Н не происходит полного подавления выпадения гидрида. Приводятся данные по структурному анализу сплавов ZrO$_{0.37}$ и ZrO$_{0.37}$D$_{0.1}$.