Brevet FR2863362A1 — publié le 20050610

La présente invention concerne un procédé pour juger les conditions pratiques pour l'utilisation d'un alliage ordonné (dans cette description, le terme "alliage" est utilisé dans un sens englobant un alliage et un composé intermétallique) ayant une structure ordonnée, dans des environnements d'irradiation. Cette technique est utile pour déterminer les conditions pratiques pour l'utilisation d'éléments, d'équipements ou de structures formés à partir d'alliages ordonnés, dans des environnements dans lesquels des matériaux utilisés sont exposés à des radiations ayant une énergie élevée, par exemple dans le domaine de la technologie nucléaire, comme des réacteurs et des accélérateurs, et dans le domaine de la technologie spatiale. Lorsqu'on utilise de nouveaux matériaux dans des environnements d'irradiation dans lesquels des faisceaux corpusculaires d'énergie élevée sont émis, et on prévoit que de sévères dommages par irradiation se produiront, il est nécessaire d'évaluer au préalable la possibilité d'utilisation et la robustesse à long terme des matériaux dans les environnements. Par conséquent, dans l'art antérieur, on formule tout d'abord un programme de tests d'irradiation dans lequel les environnements sont simulés, on effectue des expériences d'irradiation dans lesquelles de nombreuses conditions d'irradiation sont paramétrées, et on analyse des données obtenues par examen systématique après irradiation, pour obtenir ainsi des conditions pratiques dans lesquelles les matériaux peuvent être utilisés sous irradiation. Cependant, pour effectuer une analyse d'évaluation d'une grande exactitude qui peut garantir une sécurité et une fiabilité élevée pendant l'utilisation des matériaux, une longue durée et un coût important pour un nombre de tests extrêmement élevé et une analyse suffisante sont exigés. Par exemple, dans le développement de matériaux pour des réacteurs à fission dans l'étude de réacteurs à eau légère et de réacteurs à gaz à haute température, et le développement de matériaux pour des réacteurs de fusion nucléaire, dans un cas dans lequel de nouveaux matériaux qui n'ont pas de résultats d'irradiation sont utilisés dans des environnements d'irradiation, le développement de nouveaux matériaux tels que le Zircaloy, l'Hastelloy XR, les aciers inoxydables austénitiques, le graphite isotrope à grains fins, etc., a exigé une période de développement de l'ordre de 10 ans, et un coût de développement énorme a été indispensable. Par conséquent, comme décrit dans les Rapports 1-4 suivants, etc., on a disposé de procédés par lesquels de multiples instituts de recherche stockent d'énormes quantités de données d'irradiation, en collaboration, en assemblant une base de données d'irradiation sur des matériaux et en utilisant les données dans des analyses. Cependant, dans les circonstances présentes, de tels procédés n'ont pas encore atteint un stade auquel des données d'irradiation peuvent être analysées systématiquement, et il n'y a pas de solution d'analyse, de code de calcul ou de base de données capable de fournir aisément des conditions pratiques pour l'utilisation. Une description de l'endommagement de matériaux par irradiation est très complexe. L'endommagement par irradiation commence par la collision de particules à haute énergie et il comprend les processus d'échauffement et de refroidissement instantanés et divers processus de réaction, comme un déplacement d'atomes, la génération, la croissance et la diffusion de défauts, l'agrégation et la coalescence de défauts, l'amorçage et la propagation de fissures. Bien qu'une partie de ces réactions soit exprimée par des formules mathématiques telles qu'une équation de diffusion, la plupart de ces réactions exigent un traitement rapide et à grande capacité effectué par un ordinateur sur la base d'un traitement statistique par la dynamique moléculaire, la méthode de Monte Carlo et la dynamique de dislocation. Pour cette raison, du fait qu'à l'heure actuelle il y a une limite sur les performances de calcul d'ordinateurs, il est difficile d'analyser l'image complète de l'endommagement par irradiation, et de déterminer systématiquement l'endommagement par irradiation, même si on utilise un super-calculateur de la prochaine génération. En outre, il n'y a pas de formule d'évaluation qui permette de passer d'une description de l'endommagement par irradiation à une évaluation des caractéristiques des matériaux, et par conséquent il a jusqu'à présent été impossible de déterminer instantanément des conditions pratiques dans lesquelles des matériaux peuvent être utilisés sous irradiation (conditions pratiques pour l'utilisation). Le problème à résoudre dans la présente invention consiste en ce que lorsqu'on envisage l'application à des environnements d'irradiation de nouveaux matériaux représentés par des alliages ordonnés, -il n'y a pas de procédé pour juger les conditions pratiques pour l'utilisation des matériaux sous irradiation, en une courte durée et avec un faible coût, et que pour cette raison, il a été difficile d'introduire des matériaux qui n'ont pas de résultats d'irradiation. Rapport 1: Shuichi Iwata et al., Materials Data 25 Base for Fusion Reactors-1, Journal of Nuclear Materials, Vol. 103 (1982), pages 173-177. Rapport 2: Hajime Nakajima et al., Present status of Data-Free-Way Distributed database for advanced nuclear materials, Journal of Nuclear Materials, Vol. 212/215 (1994), pages 1711-1714,. Rapport 3: Mitsutane Fujita et al., Application of the distributed database (Data--Free-Way) on the analysis of mechanical properties in neutron irradiated 316 stainless steel, Fusion Engineering and Design, Vol. 51/52 (2000), pages 769-774. Rapport 4: Yoshiyuki Kaji et al., Status of JAERI Material Performance Database (JMPD) and Analysis of Irradiation Assisted Stress Corrosion Cracking (IASCC) Data, Journal of Nuclear Science and Technology, Vol. 37 (2000), pages 949-958. La présente invention procure un procédé par lequel on suppose qu'un comportement d'irradiation a été occasionné par la génération et l'annihilation de défauts d'irradiation, on utilise un index qui exprime un état irradié, on établit sur la base de l'index une formule d'évaluation dans laquelle on considère l'effet d'environnements d'irradiation sur l'index, et on prédit simplement et rapidement des changements dans l'index dûs à l'effet de l'irradiation et aux conditions des environnements d'irradiation à cette occasion. De façon plus spécifique, la présente invention procure un procédé de jugement de conditions pratiques pour l'utilisation d'un alliage ordonné dans des environnements d'irradiation, comprenant les étapes suivantes: on prépare un diagramme d'état irradié qui exprime une relation d'un degré d'ordre à longue distance vis-à-vis d'une variable R d'un état irradié lié à une vitesse d'endommagement, qui peut être obtenue à partir d'un débit de fluence, et à une température d'irradiation, sur la base d'une formule d'évaluation liée à l'effet de l'irradiation sur un état irradié d'un alliage, conformément à une structure ordonnée de l'alliage, en utilisant, en tant que paramètres, la première valeur de seuil à laquelle le degré d'ordre à longue distance commence à diminuer fortement sous irradiation, la seconde valeur de seuil à laquelle le degré d'ordre à longue distance atteint presque l'équilibre après la diminution, et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre; on calcule une variable R d'un état irradié sous des conditions d'irradiation dans lesquelles un alliage à juger doit être utilisé, et on trouve une valeur S de degré d'ordre à longue distance correspondant à la variable R; et on trouve et on compare la première valeur de seuil Sthl, la seconde valeur de seuil Sth2 et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre Seq à la même valeur de R, pour ainsi prédire un niveau d'endommagement et une condition de variation du niveau d'endommagement, et juger les conditions pratiques pour l'utilisation. De plus, la présente invention procure un procédé de jugement de conditions pratiques pour l'utilisation d'un alliage ordonné dans des environnements d'irradiation, comprenant les étapes suivantes: on prépare un diagramme d'état irradié qui exprime une relation entre une vitesse d'endommagement (débit de fluence) et un inverse d'une température d'irradiation, sur la base d'une formule d'évaluation liée à l'effet de l'irradiation sur un état irradié d'un alliage, conformément à une structure ordonnée de l'alliage, en utilisant, à titre de paramètres, la première valeur de seuil à laquelle le degré d'ordre à longue distance commence à diminuer fortement sous irradiation, la seconde valeur de seuil à laquelle le degré d'ordre à longue distance atteint presque l'équilibre après la diminution, et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre; on calcule un inverse d'une température d'irradiation d'un alliage à juger sous des conditions d'irradiation dans lesquelles l'alliage doit être utilisé, et on trouve une valeur s de degré d'ordre à longue distance correspondant à l'inverse de la température d'irradiation; et on trouve et on compare la première valeur de seuil Sthl, la seconde valeur de seuil Sth2 et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre Seq au même inverse de la température d'irradiation, pour ainsi prédire un niveau d'endommagement et une condition de variation du niveau d'endommagement, et juger les conditions pratiques pour l'utilisation. Dans ces procédés de jugement, on effectue une comparaison entre la valeur S et la valeur Sthl, la valeur Sth2 et la valeur Seq, respectivement, à la même valeur R ou au même inverse d'une température d'irradiation (avec 0 Seq Conformément à la présente invention, il est possible de simplifier notablement un grand nombre d'expériences d'irradiation qui ont été nécessaires jusqu'à présent, et de déterminer simplement et rapidement des conditions pratiques pour l'utilisation d'un alliage ordonné (un alliage avec une structure ordonnée) sous irradiation, comme la température d'irradiation, la vitesse d'endommagement (débit de fluence) et la fluence d'irradiation, sans la nécessité de créer une nouvelle base de données d'irradiation. Pour cette raison, il est possible de raccourcir notablement les durées de tests d'irradiation, d'examens après irradiation et d'évaluations d'analyse, en grandes quantités, dont l'accomplissement sur une longue durée a été indispensable jusqu'à présent, et il est possible de réduire radicalement des dépenses de tests avant irradiation, des dépenses de tests d'irradiation, des dépenses d'examens après irradiation, des dépenses d'analyse, etc. Il résulte de ceci qu'il est possible de favoriser rapidement et efficacement le développement de nouveaux matériaux qui résistent à des environnements d'irradiation, comme un alliage ordonné. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La suite de la description se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est un diagramme de relation entre le degré d'ordre à longue distance (degré d'ordre à courte distance) et la valeur R d'un alliage ordonné de type B2; et La figure 2 est un diagramme de relation entre la vitesse d'endommagement et latempérature d'irradiation d'un alliage ordonné de type B2. Dans la présente invention, on utilise une formule d'évaluation basée sur une transition ordre - désordre sous irradiation. Un déplacement atomique généré par l'irradiation induit un changement structural local dans un alliage ordonné, et l'alliage ordonné est désordonné sous irradiation. D'autre part, l'introduction de défauts d'irradiation est favorisée par une température d'irradiation, et la mise en ordre de l'alliage ordonné est favorisée. Un état irradié de l'alliage ordonné est un processus dans lequel une telle mise en désordre et une telle mise en ordre se déroulent simultanément, et dans les conditions dans lesquelles la mise en désordre et la mise en ordre sont équilibrées, cet état irradié est fortement influencé par des variations de la température d'irradiation, la vitesse d'endommagement (débit de fluence) et la fluence d'irradiation qui constituent des conditions d'environnement d'irradiation. Ici, en considérant un degré d'ordre à longue distance d'un alliage ordonné comme un index qui exprime un état irradié qui présente un effet d'irradiation, on analyse une influence de l'irradiation sur le degré d'ordre à longue distance, et on établit une formule d'évaluation dans laquelle on prend en considération l'effet de l'irradiation sur le degré d'ordre à longue distance. "Le degré d'ordre" utilisé ici est une grandeur physique qui exprime la sorte de quantité atomique ayant un ordre, et le degré de cet ordre dans la transition ordre - désordre, et ceci est un paramètre qui caractérise une transition de phase. Une relation entre une température d'irradiation et une vitesse d'endommagement, correspondant à une valeur de seuil de l'effet d'irradiation, est trouvée par cette équation d'évaluation, et un diagramme pour l'analyse d'un état irradié est préparé. Lorsque ce diagramme pour chaque alliage ordonné est préparé, les conditions de vitesse d'endommagement et de température d'irradiation qui peuvent être utilisées sous irradiation deviennent aisément apparentes. De façon caractéristique, un diagramme d'état irradié qui exprime une relation entre le degré d'ordre à longue distance et une variable R d'un état irradié, liée à une vitesse d'endommagement et une température d'irradiation, est préparé conformément à une structure ordonnée d'un alliage, sur la base d'une formule d'évaluation liée à l'effet de l'irradiation sur un état irradié de l'alliage, en utilisant, en tant que paramètres, la première valeur de seuil à laquelle le degré d'ordre à longue distance commence à diminuer fortement sous irradiation, la seconde valeur de seuil à laquelle le degré d'ordre à longue distance atteint presque l'équilibre après la diminution, et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre. D'autre part, on calcule une variable R d'un état irradié dans des conditions d'irradiation sous lesquelles un alliage à juger doit être utilisé, et on trouve une valeur S du degré d'ordre à longue distance correspondant à la variable R. En même temps, on trouve et on compare la première valeur de seuil Sthl, la seconde valeur de seuil Sth2 et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre Seq à la même valeur de R. On effectue une comparaison entre la valeur S et la valeur Sthl la valeur Sth2 et la valeur Seq, respectivement, à la même valeur R (avec, 0 _ (1) Lorsque Sthl De cette manière, on prédit un niveau d'endommagement et 30 une condition de variation du niveau d'endommagement, et on juge les conditions pratiques pour l'utilisation. EXEMPLE Un état irradié dépend fortement de la température d'irradiation, de l'endommagement d'irradiation et de la vitesse d'endommagement qui constituent des environnements d'irradiation. Des vitesses d'endommagement dans des 1 C) conditions d'irradiation dans le réacteur Japan Materials Testing Reactor (JMTR) du Japan Atomic Energy Research Institute sont de 10-' à 10-8 dpa/s, et des vitesses d'endommagement dans des conditions d'irradiation dans le réacteur Experimental Fast Reactor (JOYO) du Japan Nuclear Cycle Development Institute sont de 10-6 à 10-8 dpa/s. Les températures auxquelles un endommagement de l'alliage ordonné irradié dans ces réacteurs de test est réparé sont déterminées en effectuant une comparaison entre des conditions d'environnement d'irradiation et des valeurs de seuil dans un diagramme d'état irradié, conformément à la présente invention, et un état irradié peut être jugé sur la base des températures. La détermination d'une formule d'évaluation liée à un effet d'irradiation est effectuée de la façon suivante. On montre ici à titre d'exemple un cas d'un alliage ordonnée de type B2 (un alliage ordonné de type CsCl, le -rapport de composition entre le nombre d'atomes A et le nombre d'atomes B est 1:1, des atomes A et des atomes B constituant un alliage binaire), qui est un alliage ordonné représentatif. Cependant, on peut également traiter de façon similaire des cas d'autres alliages ordonnés. La même chose s'applique également lorsque le degré d'ordre à courte distance d'après Warren-Cowley, ou autres, est utilisé à la place du degré d'ordre à longue distance (le degré d'ordre à longue distance de Bragg-Williams). Le degré d'ordre à longue distance (le degré d'ordre à longue distance de Bragg-Williams) S d'un alliage ordonné de type B2 sous irradiation est défini par S = (la probabilité que des sous-réseaux composés soient correctement occupés par des atomes constitutifs) - (la probabilité que des sous-réseaux composés ne soient pas correctement occupés par des atomes constitutifs). C'est-à-dire, S = CA - CA = CB - CB 1-CA 1-C8 (0 S S 1, CA + CB = 1) Les termes a et (3 désignant respectivement un sous-réseau a et un sous-réseau (3 dans l'alliage ordonné, et les indices A et B désignent respectivement un atome A et un atome B. La vitesse de changement au cours du temps de ce degré d'ordre à longue distance est donnée par: dt [dt] + [] desord. dt = s4S + K a- S)2 le premier terme du membre de droite désignant une vitesse de mise en désordre et le dernier terme désignant une 10 vitesse de mise en ordre. Dans la présente description, des symboles dans des formules sont les suivants: s: Efficacité de mise en désordre 4: Vitesse d'endommagement K: Fonction de température K = (Za + Zp - 2)c v cAcB exp - --k.T Za, ZR:Nombre de coordination des sous-réseaux a et des sous-réseaux (3 Cv: Concentration de lacunes (supposée être proportionnelle à la puissance 1/2 de la vitesse d'endommagement) v: Facteur de fréquence CA, CB:Concentration d'atomes A et d'atomes B E: Energie d'activation pour le saut de mise en ordre 25 d'une lacune x: Constante de Boltzmann T: Température o rd. L'équation suivante est obtenue à partir des conditions d'équilibre du processus de mise en ordre et du processus de mise en désordre dans des environnements d'irradiation: dS = -E44S - R(1 - S)2} = se(S - a) (S - (3) = 0 dt les deux racines de a et b étant données par: a,R - 2R+1+ 4R+1 2R 4R2 (On doit choisir un signe plus ou moins dans le double signe, 3 Cependant, R = K /s4 = Seq/ (1 - Seq) 2 (0 R Par conséquent, on obtient la solution analytique suivante, utilisant R comme un paramètre: -[3)(1-(3) S = (3 + ... (Equation 1) (a- 1) exp{ER(a 13)4 t} + (1 - (3) Le degré d'ordre à longue distance S diminue progressivement à partir d'une valeur avant irradiation (S = 1), avec un temps d'irradiation croissant, du fait de l'irradiation, et atteint une valeur d'équilibre en un certain temps d'irradiation. Le premier terme [3 dans l'équation est le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre Seq correspondant à une valeur de convergence à ce moment. Le second terme est un terme dépendant du temps et montre des détails de variations dans le temps du degré d'ordre à longue distance qui s'approche progressivement du degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre, avec un temps d'irradiation croissant. La relation entre la première valeur de seuil Sth1 à laquelle le degré d'ordre à longue distance S commence à diminuer fortement après irradiation, la seconde valeur de seuil Sth2 à laquelle le degré d'ordre à longue distance atteint presque l'équilibre après la diminution, et le paramètre R est donnée par les équations suivantes, d'après des résultats de dérivée seconde et de dérivée première par rapport à R: S = 1 + - 1 (4R + 1)2 thl 2R (2R + 1) (4R + 1) + 4R2 (Equation 2) (4K + E(p)2 =1+2K 1(2K+E)É(4K+E)+4K2 _ 2R _ 2K Sth2 2R + 1 2K + (Equation 3) En outre, le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre Seq est trouvé par l'équation suivante: 1 Seq = 1 + 1 1 - (4R + 1)2 (Equation 4) 1 i1 = 2K 2K + E - {E(4K + E)12 avec, 0 D'autre part, les degrés d'ordre à courte distance de Warren-Cowley a correspondant à chacun des degrés d'ordre à longue distance sont trouvés de la façon suivante. Le nombre de paires d'atomes A-A formées par des atomes A dans un alliage binaire avec leur atome voisin le plus proche, est donné par: NAA = (1/2)N Z CA PAA 2R = 1 + (E) 2 (E(I)) 2 - (4K + E4))2 2K PAA: La probabilité qu'un atome A dans un sous-réseau a et un atome A dans un sous-réseau (3 qui constituent l'alliage forment des paires d'atomes A-A. Nombre de coordination est donné par l'approximation suivante: i E a 0, E R 0, j a (i = 1,2,...,N CAr j = 1, 2, ... , N É (1 - CA) pÂ(i E a), pÂ(j (3) : La proportion dans laquelle des atomes A occupent des points des sous- réseaux a et [3 1 -N PAA = 1 2 E PÂP (i e a, j E (3) E P'AP'A ZÉcA i j Cependant, on suppose que dans les atomes voisins les plus proches, il n'y a pas de corrélation entre une paire d'atomes A-A formée par des atomes A à l'intérieur du même sous-réseau (EAA = 0). Des conditions de calcul concernant la sommation des indices de l'équation ci-dessus sont les suivantes. PÂ = PA + PA = 1 (k = a, (3) , R pÂ = Na NA = N cA (i = 1, 2, ... , N cA, i E a) i E pÂ = Na = NB = N (1 - cA) (J N (1 - cA) J E R, i j) j E N1 = NA + NB = N (1 = a, (3) D'autre part, la relation avec le degré d'ordre à longue distance S est exprimée par l'équation suivante: Z: PAA PA = PA - N cA Zij S = PA - CA = PA - CA 1-v y Cependant, d'après la relation entre CA et v (concentration relative du sous-réseau a), la valeur de y est donnée par: y = CA (1 - v) / v lorsque CA v y = 1 - CA lorsque CA v D'après ces relations, on a l'équation suivante: PAa = S. y + CA' Dans le cas d'un alliage ordonné de type B2, 10 d'après la condition selon laquelle ZA = ZR = Z, on obtient l'équation suivante: AZa +(1-cA)Z(3)(cA + y S)x(1-c S) A - Y' ZcA = (cA + y É S) x (1 - cA - y É S) PAA = CA - CA D'après la définition, le degré d'ordre à courte 15 distance al est le suivant: al =1 PAB =1_Pan =1_1 PBB =1_1-PAA CB CA CA CB CA y2S2 P avec Pte, + PBB = 1 CA PAB = CBPaa Par conséquent, d'après al = (PAA - CA) /CB, on obtient l'équation suivante: al = - y2S2/ CA (1-CA) ... (Equation 5) Conformément à la présente invention, on calcule le degré d'ordre à longue distance (degré d'ordre à courte distance) en substituant une valeur R trouvée d'après des conditions d'irradiation et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre, et il est possible de prédire un état irradié d'après la valeur du degré d'ordre à longue distance (degré d'ordre à courte distance). La relation entre le degré d'ordre à longue distance (degré d'ordre à courte distance) et la valeur R (un diagramme d'état irradié) est représentée sur la figure 1. Du fait que la valeur R est fonction de la vitesse d'endommagement 4 et de la valeur K (R = K/e4), et que la valeur K est fonction de la température d'irradiation T, il en résulte que la valeur R devient une fonction de la vitesse d'endommagement et de la température d'irradiation T. La moitié supérieure de la figure 1 montre, en fonction de R, la première valeur de seuil Sthl à laquelle le degré d'ordre à longue distance commence à diminuer fortement sous irradiation, qui est trouvée par l'Equation 2, la seconde valeur de seuil Sth2 à laquelle le degré d'ordre à longue distance atteint presque l'équilibre après la diminution, qui est trouvée par l'Equation 3, et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre Seq, qui est trouvé par l'Equation 4. La moitié inférieure de la figure 1 montre les degrés d'ordre à courte distance donnés par l'Equation 5 à partir de chacun des degrés d'ordre à longue distance. Un procédé de jugement utilisant le diagramme d'état irradié de la figure 1 est le suivant. On calcule la valeur R d'après une condition d'irradiation spécifique concernant un nouveau matériau à utiliser, et la valeur S du degré d'ordre à longue distance trouvée par l'Equation 1 est indiquée par la figure 1. On effectue une comparaison entre la valeur S et la valeur Sthl, la valeur Sth2 et la valeur Seq, respectivement, à la même valeur R (avec 0 De plus, d'après le degré d'ordre à courte distance de la figure 1, il estpossible de juger une information locale, telle que la tendance d'une paire d'atomes dissemblables (a: une valeur négative) ou d'une paire d'atomes de la même sorte (a une valeur positive) concernant les atomes voisins les plus proches. Comme représenté sur la figure 1, les courbes liées au degré d'ordre à longue distance et au degré d'ordre à courte distance s'étalent fortement en direction verticale, et on prévoit que dans un matériau dans lequel le degré d'ordre devient très proche de 1, la dégradation des propriétés sous irradiation est faible. Sur la figure 1, diverses conditions d'irradiation sont converties sous la forme de la valeur R qui est simple, et des changements prédits en ce qui concerne le degré d'ordre sont rendus visibles par l'intermédiaire de la valeur R (comme une fonction de la valeur R), ce qui permet d'appréhender de manière spatiale le comportement de ces changements. Il résulte de ceci qu'il devient aisé d'effectuer une comparaison avec divers changements dans des propriétés physiques, et des relations vis-à-vis de ceux-ci peuvent être trouvées aisément. Le Tableau 1 montre la relation entre les valeurs de seuil du degré d'ordre à longue distance et celles du degré d'ordre à courte distance. Degré d'ordre à courte distance de Degré d'ordre à longue distance WarrenCowley de Bragg-Williams S al (entre les atomes voisins les plus proches) Valeur Valeur de seuil Valeur Valeur de d'équilibre d'équilibre seuil Seq Sth2 Sthl 61-eq 61-th2 al-thl 0,1 0,197 0,351 -0,01 -0,039 -0,123 0,2 0,385 0,598 -0,04 -0,148 -0,358 0,3 0,550 0,757 -0,09 -0,303 -0,573 0,4 0,690 0,857 -0,16 -0,476 -0,734 0,5 0,800 0,918 -0,25 -0,64 -0,843 0,6 0,882 0,956 -0,66 -0,778 -0,914 0,7 0,940 0,979 -0,49 -0,884 -0,958 0,8 0,976 0,992 -0,64 -0,953 -0,984 0,9 0,994 0,998 -0,81 -0,988 -0,996 0,92 0,997 0,999 -0,846 -0,994 -0,998 0,95 0,999 0,999 -0,998 -0,998 -0,998 0,98 0,999 0,999 -0,998 -0,998 -0,998 0,99 0,999 0,999 -0,998 -0,998 -0,998 La valeur R (R = K/a* = Seq /(l - 8, 1)2: (0 R D'après les résultats du Tableau 1, il apparaît que dans un cas dans lequel une valeur d'équilibre du degré d'ordre à longue distance est proche de 0,1 à 0,2, par exemple (ce qui correspond à un état dans lequel le désordre est considérable), la mesure dans laquelle le degré d'ordre commence à diminuer, Sthl, commence à diminuer de façon abrupte à partir de 0,6, atteint presque l'équilibre à 0,39 ou une valeur voisine et atteint 0,2 (valeur d'équilibre). De plus, lorsque le degré d'ordre commence à diminuer à partir de 0,35 ou une valeur de cet ordre, Sthl, il s'approche presque de l'équilibre à 0,2, et atteint l'équilibre à 0,1. Si ce degré d'ordre qui commence à diminuer, Sthl, a des valeurs élevées de 0,9 à 0,8 ou voisines, alors une diminution du degré d'ordre peut être réduite à 0,8 (valeur d'équilibre: 0,5) à 0,6 (valeur d'équilibre un peu moins de 0,4), même si le degré d'ordre diminue (le désordre n'apparaît pas). Au contraire, si la valeur Sthl ne devient pas supérieure à 0,6, le degré d'ordre à longue distance diminue de façon abrupte et il en résulte que le désordre devient considérable. En réponse à ces changements, on obtient le degré d'ordre à courte distance en élevant au carré le degré d'ordre à longue distance, en multipliant cette valeur par un coefficient, et en changeant le signe du symbole de la valeur. Par conséquent, dans un cas dans lequel une valeur d'équilibre du degré d'ordre à longue distance est proche de 0,1 à 0,2, une valeur d'équilibre de l'ordre à courte distance est égale à -0,01 à 0,04, et devient une valeur qui est très proche de zéro (désordre). D'autre, dans un cas dans lequel une valeur d'équilibre du degré d'ordre à longue distance est proche de 0,9 à 0,8, une valeur d'équilibre de l'ordre à courte distance est de -0,8 à - 0,6, et ceci montre que la mise en ordre relative à l'ordre à courte distance (la mise en ordre de paires d'atomes dissemblables) a eu lieu même à un niveau atomique. En ce qui concerne une différence entre le degré d'ordre à longue distance et le degré d'ordre à courte distance, le degré auquel le degré d'ordre diminue est plus grand pour le degré d'ordre à courte distance que pour le degré d'ordre à longue distance, et ceci suggère que même lorsqu'une diminution du degré d'ordre à un niveau d'ordre à longue distance est faible pour le degré d'ordre à longue distance, il peut y avoir un cas dans lequel une diminution du degré d'ordre à courte distance a progressé davantage lorsqu'on le considère en- termes d'un changement du degré d'ordre à courte distance à un niveau atomique. Le degré d'ordre à courte distance est un degré d'ordre dans les limites de la distance d'un niveau atomique du premier atome voisin, du second atome voisin et du troisième atome voisin, c'est-à-dire dans les limites de l'atome le plus proche, de l'atome voisin le plus proche à la suite de cet atome le plus proche, et de l'atome voisin le plus proche à la suite de cet atome voisin suivant (dans le Tableau 1, seuls les cas entre les atomes voisins les plus proches sont représentés). Au contraire, le degré d'ordre à longue distance correspond à un degré d'ordre à l'intérieur d'une distance relativement grande, de quelques réseaux cristallins jusqu'à des dizaines de ceux-ci, et non à un niveau atomique. La relation que montre l'Equation 5 existe entre les deux degrés d'ordre. Dans l'Equation 5, le degré d'ordre à courte distance est obtenu en multipliant par une constante un carré du degré d'ordre à longue distance, et en changeant le signe du symbole de la valeur. A titre d'exemple, lorsque le degré d'ordre à longue distance s'approche de 1, le degré d'ordre à courte distance s'approche de -1 (paires d'atomes dissemblables). La relation entre le degré d'ordre à courte distance et le degré d'ordre à longue distance est la suivante. En termes du degré d'ordre à longue distance, plus la valeur est proche de 1, plus la mise en ordre est grande, tandis que plus la valeur est proche de 0, plus la mise en désordre est grande. En termes du degré d'ordre à courte distance, la mise en ordre d'atomes dissemblables se produit lorsque la valeur est proche de -1, et la mise en ordre d'atomes de la même sorte se produit lorsque la valeur est proche de +1, tandis que la mise en désordre se produit lorsque la valeur est proche de O. Lorsqu'on considère un processus réel d'endommagement par irradiation, l'endommagement par irradiation se produit en premier par le fait que des particules de haute énergie (neutrons, ions, électrons, etc.) entrent en collision avec un matériau, ce qui produit des défauts d'irradiation de niveau fin (un niveau d'un degré d'ordre à courte distance), ensuite ces défauts d'irradiation croissent et s'agrègent, ce qui forme de grands agrégats de défauts (un niveau du degré d'ordre à longue distance), et ceci conduit finalement à des fissures et des ruptures. Le degré d'ordre à courte distance est plus qu'un élément de jugement auxiliaire et est indispensable pour effectuer des jugements à un niveau fin dans le stade initial du processus d'endommagement. Dans des cas réels, après le jugement portant sur l'état d'endommagement d'un échantillon complet par l'utilisation du degré d'ordre à longue distance, on vérifie un état d'endommagement local par le degré d'ordre à courte distance. En ce sens, il est approprié de considérer que le degré d'ordre à courte distance est utilisé pour effectuer des jugements d'une manière "complémentaire" plutôt que d'une manière "auxiliaire". La relation entre la température T et la vitesse d'endommagement (rapidité d'endommagement) 1) est donnée par l'équation suivante: E 1 ln 4 = ln R + ln e(zv)2 - kT 2 (Za + ZR - 2) É CACB La relation entre la vitesse d'endommagement (rapidité d'endommagement) et la température lorsque le degré d'ordre à longue distance atteint l'équilibre est la suivante: lnR+ln (Za + ,, 2) C ACB s(zv)2 - 2 2E kT eq 2E - 2 ln R. E(zv)2 kTeq (Za + Zp - 2)CACB en désignant par Teq une température à laquelle le degré d'ordre à longue distance atteint l'équilibre. De façon similaire, on obtient l'équation suivante: ln 2E 21n E(zv)2 -21n Sth2 th2 = - - kTth2 (Za + ZR - 2)CACB 2(1 - Sth2) 1 1 ln 2E 21n s(zv) 2 -21n (4-3Shi)2 +3Stb1 - 2 thl = - kTthl (Za + ZR - 2)CACB 12(1- Stu) dans laquelle les valeurs Tthl et Tth2 et les valeurs 4th1 et 4th2 désignent respectivement des températures de valeur de seuil et des vitesses d'endommagement de valeur de seuil liées au degré d'ordre à longue distance. La figure 2 montre comment effectuer directement des jugements à partir de conditions d'irradiation, et elle montre la relation entre la vitesse d'endommagement logarithmique, qui est une condition d'irradiation réelle, et un inverse de la température d'irradiation. Du fait qu'on utilise les mêmes équations que sur la figure 1, le degré d'ordre à longue distance S qui doit être trouvé est unique et le procédé de la figure 1 et le procédé de la figure 2 sont mutuellement équivalents pour calculer la valeur S. Bien que le degré d'ordre à courte distance représenté sur la figure 1 ne soit pas représenté sur la figure 2, on obtient un diagramme similaire en représentant dans le dessin le degré d'ordre à courte distance trouvé en utilisant l'Equation 5, de la même manière que sur la figure 1, si nécessaire. La figure 2 est commode dans la mesure où la valeur S peut être jugée directement d'après des conditions d'irradiation réelles, sans le calcul de la valeur R. Dans ce cas, dans la prédiction de changement de la valeur S, un travail de déchiffrage et autres ne sont pas aisés en comparaison avec la figure 1, du fait qu'une image spatiale liée à la prédiction de la valeur S n'est pas directement obtenue, et en outre une représentation logarithmique est utilisée. Cependant, des jugements peuvent être effectués aisément si on acquiert un habileté dans le travail de traçage de lignes en relation avec le diagramme, et le travail de déchiffrage. On notera incidemment que les lignes droites sur la figure 2 tendent à se déplacer vers le bas et la gauche sur la figure lorsqu'une réparation après endommagement se produit, et tendent à se déplacer vers le haut et la droite lorsque l'endommagement progresse. EXEMPLE Les présents inventeurs ont effectué un test d'irradiation par neutrons concernant un alliage TiNi, qui est un alliage ordonné de type B2, dans le réacteur Japan Materials Testing Reactor (JMTR) du Japan Atomic Energy Research Institute. D'après les résultats du test, il est apparu que lorsque des changements du degré d'ordre à longue distance sont évalués d'après des changements de la valeur de diminution de la température de transition trouvée par une mesure de résistance électrique, une diminution du degré d'ordre à longue distance par irradiation avec des neutrons peut être réduite en maintenant la température d'irradiation à un niveau ne dépassant pas 520 K, ce qui améliore fortement la dégradation des propriétés par irradiation, et que le procédé de la présente invention est également valide expérimentalement. Conformément à la présente invention qui utilise un diagramme d'état irradié ainsi conçu, il est possible de raccourcir considérablement les durées de tests d'irradiation, d'examens après irradiation et d'évaluations d'analyse, qui sont énormes, dont la réalisation de longue durée a été indispensable jusqu'à présent, et de déterminer simplement et rapidement des conditions pratiques pour l'utilisation d'un alliage ordonné sous irradiation. Conformément à la-présente invention, dans le développement de nouveau matériaux qui exigent habituellement des périodes de développement qui ne sont pas inférieures à 10 ans, il est possible de raccourcir les périodes à une valeur ne dépassant pas quelques années, c'est-à-dire pas plus du tiers des périodes exigées jusqu'à présent, et les présents inventeurs ont pu envisager la possibilité de développement à faible coût de matériaux qui supportent des environnements d'irradiation. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de jugement de conditions pratiques pour l'utilisation d'un alliage ordonné dans des environnements d'irradiation, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: on prépare un diagramme d'état irradié qui exprime une relation entre un degré d'ordre à longue distance et une variable R d'un état irradié, liée à une vitesse d'endommagement et une température d'irradiation, sur la base d'une formule d'évaluation liée à l'effet de l'irradiation sur un état irradié d'un alliage, conformément à une structure ordonnée de l'alliage, en utilisant, en tant que paramètres, la première valeur de seuil à laquelle le degré d'ordre à longue distance commence à diminuer fortement sous irradiation, la seconde valeur de seuil à laquelle le degré d'ordre à longue distance atteint presque l'équilibre après la diminution, et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre; on calcule une variable R d'un état irradié dans des conditions d'irradiation dans lesquelles un alliage à juger doit être utilisé, et on trouve une valeur S de degré d'ordre à longue distance correspondant à la variable R; et on trouve et on compare la première valeur de seuil Sthl, la seconde valeur de seuil Sth2 et le degré d'ordre à long terme dans un état d'équilibre Seq à la même valeur R, pour ainsi prédire un niveau d'endommagement et une condition de variation du niveau d'endommagement, et juger les conditions pratiques pour l'utilisation. 2. Procédé de jugement de conditions pratiques pour l'utilisation d'un alliage ordonné sous des environnements d'irradiation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue une comparaison entre la valeur S et la valeur Sthl, la valeur Sth2 et la valeur Seq, respectivement, à la même valeur R (avec 0 3. Procédé de jugement de conditions pratiques pour l'utilisation d'un alliage ordonné dans des environnements d'irradiation, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: on prépare un diagramme d'état irradié qui exprime une relation entre une vitesse d'endommagement et un inverse d'une température d'irradiation, sur la base d'une formule d'évaluation liée à l'effet de l'irradiation sur un état irradié d'un alliage, conformément à une structure ordonnée de l'alliage, en utilisant, en tant que paramètres, la première valeur de seuil à laquelle le degré d'ordre à longue distance commence à diminuer fortement sous irradiation, la seconde valeur de seuil à laquelle le degré d'ordre à longue distance atteint presque l'équilibre après la diminution, et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre; on calcule un inverse d'une température d'irradiation d'un alliage à juger, dans des conditions d'irradiation dans lesquelles l'alliage doit être utilisé, et on trouve une valeur S de degré d'ordre à longue distance correspondant à l'inverse de la température d'irradiation; et on trouve et on compare la première valeur de seuil Sthl, la seconde valeur de seuil Sth2 et le degré d'ordre à longue distance dans un état d'équilibre Seq au même inverse de la température d'irradiation, pour ainsi prédire un niveau d'endommagement et une condition de variation du niveau d'endommagement et juger les conditions pratiques pour l'utilisation. 4. Procédé de jugement de conditions pratiques pour l'utilisation d'un alliage ordonné sous des environnements d'irradiation selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on effectue une comparaison entre la valeur S et la valeur Sthl, la valeur Sth2 et la valeur Seq, respectivement, au même inverse d'une température d'irradiation (avec 0