Safe long term operation of light water reactors based on improved understanding of radiation effects in nuclear structural materials

Informations projet

SOTERIA

N° de convention de subvention: 661913

DOI 10.3030/661913

Projet clôturé

Date de signature de la CE 15 Mai 2015

Date de début 1 Septembre 2015

Date de fin 31 Août 2019

Financé au titre de

• Euratom

Coût total € 13 888 769,25

Contribution de l’UE € 4 971 297,00

Coordonné par

COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES
France

Livrables

Other (3)

Training school

The training material will contain the presentations and papers (if applicable) delivered during the training school, as well as any other public document related to the topics addressed which might be of interest for the students. Each participant will receive a copy of the training material either in paper or in electronic form.

Project public website

The SOTERIA public website will provide information about the project, publications, news and events.

Project flyer and PPT

Flyer presenting the SOTERIA objectives, main activities, expected results and partners.

Documents, reports (1)

Report on training school evaluation

A report describing the execution of the training course and evaluating the results. A survey based on questionnaires might be conducted to assess the opinion of the students regarding the usefulness of the training school.

Publications

Peer reviewed articles (34)

Void growth and coalescence in irradiated copper under deformation

Auteurs: P.O. Barrioz, J. Hure, B. Tanguy
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 502, 2018, Page(s) 123-131, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2018.01.064

Cluster dynamics modeling and experimental investigation of the effect of injected interstitials

Auteurs: B. Michaut, T. Jourdan, J. Malaplate, A. Renault-Laborne, F. Sefta, B. Décamps
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 496, 2017, Page(s) 166-176, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2017.09.018

Radiation-induced bcc-fcc phase transformation in a Fe 3%Ni alloy

Auteurs: L.T. Belkacemi, E. Meslin, B. Décamps, B. Radiguet, J. Henry
Publié dans: Acta Materialia, Numéro 161, 2018, Page(s) 61-72, ISSN 1359-6454
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.actamat.2018.08.031

Effect of saddle point anisotropy of point defects on their absorption by dislocations and cavities

Auteurs: D. Carpentier, T. Jourdan, Y. Le Bouar, M.-C. Marinica
Publié dans: Acta Materialia, Numéro 136, 2017, Page(s) 323-334, ISSN 1359-6454
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.actamat.2017.07.013

A DFT study of the stability of SIAs and small SIA clusters in the vicinity of solute atoms in Fe

Auteurs: C.S. Becquart, R. Ngayam Happy, P. Olsson, C. Domain
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 500, 2018, Page(s) 92-109, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2017.12.022

On the use of SEM correlative tools for in situ mechanical tests

Auteurs: Qiwei SHI, Stéphane Roux, Félix Latourte, François Hild, Dominique Loisnard, Nicolas Brynaert
Publié dans: Ultramicroscopy, Numéro 184, 2018, Page(s) 71-87, ISSN 0304-3991
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.ultramic.2017.08.005

Backtracking Depth-Resolved Microstructures for Crystal Plasticity Identification—Part 1: Backtracking Microstructures

Auteurs: Qiwei Shi, Félix Latourte, François Hild, Stéphane Roux
Publié dans: JOM, Numéro 69/12, 2017, Page(s) 2810-2818, ISSN 1047-4838
Éditeur: J O M Institute
DOI: 10.1007/s11837-017-2585-2

Backtracking Depth-Resolved Microstructures for Crystal Plasticity Identification—Part 2: Identification

Auteurs: Qiwei Shi, Félix Latourte, François Hild, Stéphane Roux
Publié dans: JOM, Numéro 69/12, 2017, Page(s) 2803-2809, ISSN 1047-4838
Éditeur: J O M Institute
DOI: 10.1007/s11837-017-2586-1

Measuring topographies from conventional SEM acquisitions

Auteurs: Qiwei Shi, Stéphane Roux, Félix Latourte, François Hild, Dominique Loisnard, Nicolas Brynaert
Publié dans: Ultramicroscopy, Numéro 191, 2018, Page(s) 18-33, ISSN 0304-3991
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.ultramic.2018.04.006

Solute effects on edge dislocation pinning in complex alpha-Fe alloys

Auteurs: M.I. Pascuet, E. Martínez, G. Monnet, L. Malerba
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 494, 2017, Page(s) 311-321, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2017.07.049

Nanoindentation of ion-irradiated reactor pressure vessel steels – model-based interpretation and comparison with neutron irradiation

Auteurs: F. Röder, C. Heintze, S. Pecko, S. Akhmadaliev, F. Bergner, A. Ulbricht, E. Altstadt
Publié dans: Philosophical Magazine, Numéro 98/11, 2018, Page(s) 911-933, ISSN 1478-6435
Éditeur: Taylor & Francis
DOI: 10.1080/14786435.2018.1425007

Solute – 〈111〉 interstitial loop interaction in α-Fe: A DFT study

Auteurs: C. Domain, C.S. Becquart
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 499, 2018, Page(s) 582-594, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2017.10.070

Improved atomistic Monte Carlo models based on ab-initio -trained neural networks: Application to FeCu and FeCr alloys

Auteurs: N. Castin, L. Messina, C. Domain, R. C. Pasianot, P. Olsson
Publié dans: Physical Review B, Numéro 95/21, 2017, ISSN 2469-9950
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/PhysRevB.95.214117

Advanced atomistic models for radiation damage in Fe-based alloys: Contributions and future perspectives from artificial neural networks

Auteurs: N. Castin, M.I. Pascuet, L. Messina, C. Domain, P. Olsson, R.C. Pasianot, L. Malerba
Publié dans: Computational Materials Science, Numéro 148, 2018, Page(s) 116-130, ISSN 0927-0256
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.commatsci.2018.02.025

Helium effects on IASCC susceptibility in as-implanted solution annealed, cold-worked and post-implantation annealed 316L steel

Auteurs: I. Villacampa, J. C. Chen, P. Spätig, H. P. Seifert, F. Duval
Publié dans: Corrosion Engineering, Science and Technology, Numéro 52/8, 2017, Page(s) 567-577, ISSN 1478-422X
Éditeur: Maney Publishing
DOI: 10.1080/1478422X.2017.1323709

Helium bubble evolution and hardening in 316L by post-implantation annealing

Auteurs: I. Villacampa, J.C. Chen, P. Spätig, H.P. Seifert, F. Duval
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 500, 2018, Page(s) 389-402, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2018.01.017

Edge dislocations as sinks for sub-nanometric radiation induced defects in α-iron

Auteurs: N. Anento, L. Malerba, A. Serra
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 498, 2018, Page(s) 341-347, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2017.10.053

Effect of nickel on point defects diffusion in Fe – Ni alloys

Auteurs: N. Anento, A. Serra, Y. Osetsky
Publié dans: Acta Materialia, Numéro 132, 2017, Page(s) 367-373, ISSN 1359-6454
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.actamat.2017.05.010

Nanostructure evolution of neutron-irradiated reactor pressure vessel steels: Revised Object kinetic Monte Carlo model

Auteurs: M. Chiapetto, L. Messina, C.S. Becquart, P. Olsson, L. Malerba
Publié dans: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Numéro 393, 2017, Page(s) 105-109, ISSN 0168-583X
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.nimb.2016.09.025

Systematic electronic-structure investigation of substitutional impurity diffusion and flux coupling in bcc iron

Auteurs: Luca Messina, Maylise Nastar, Nils Sandberg, Pär Olsson
Publié dans: Physical Review B, Numéro 93/18, 2016, Page(s) 184302, ISSN 2469-9950
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/PhysRevB.93.184302

An object kinetic Monte Carlo model for the microstructure evolution of neutron-irradiated reactor pressure vessel steels

Auteurs: Luca Messina, Monica Chiapetto, Pär Olsson, Charlotte S. Becquart, Lorenzo Malerba
Publié dans: physica status solidi (a), Numéro 213/11, 2016, Page(s) 2974-2980, ISSN 1862-6300
Éditeur: Wiley - V C H Verlag GmbbH & Co.
DOI: 10.1002/pssa.201600038

Introducing ab initio based neural networks for transition-rate prediction in kinetic Monte Carlo simulations

Auteurs: Luca Messina, Nicolas Castin, Christophe Domain, Pär Olsson
Publié dans: Physical Review B, Numéro 95/6, 2017, Page(s) 64112-1 / 64112-16, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevB.95.064112

Quaternion correlation for tracking crystal motions

Auteurs: Qiwei Shi, Félix Latourte, François Hild, Stéphane Roux
Publié dans: Measurement Science and Technology, Numéro 27/9, 2016, Page(s) 095006, ISSN 0957-0233
Éditeur: Institute of Physics and the Physical Society
DOI: 10.1088/0957-0233/27/9/095006

A comparison of collective dislocation motion from single slip quantitative topographic analysis during in-situ AFM room temperature tensile tests on Cu and Feα crystals

Auteurs: C. Kahloun, G. Monnet, S. Queyreau, L.T. Le, P. Franciosi
Publié dans: International Journal of Plasticity, Numéro 84, 2016, Page(s) 277-298, ISSN 0749-6419
Éditeur: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.ijplas.2016.06.002

Influence of phonon and electron excitations on the free energy of defect clusters in solids: A first-principles study

Auteurs: M. Posselt, D. Murali, M. Schiwarth
Publié dans: Computational Materials Science, Numéro 127, 2017, Page(s) 284-294, ISSN 0927-0256
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.commatsci.2016.10.039

Ab initio threshold displacement energies in iron

Auteurs: P. Olsson, C. S. Becquart, C. Domain
Publié dans: Materials Research Letters, Numéro 4/4, 2016, Page(s) 219-225, ISSN 2166-3831
Éditeur: Taylor & Francis
DOI: 10.1080/21663831.2016.1181680

Solute precipitation on a screw dislocation and its effects on dislocation mobility in bcc Fe

Auteurs: M.I. Pascuet, G. Monnet, G. Bonny, E. Martínez, J.J.H. Lim, M.G. Burke, L. Malerba
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 519, 2019, Page(s) 265-273, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2019.04.007

Prediction of irradiation hardening in austenitic stainless steels: Analytical and crystal plasticity studies

Auteurs: Ghiath Monnet, Chu Mai
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 518, 2019, Page(s) 316-325, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2019.03.001

Multiscale modeling of crystal plasticity in Reactor Pressure Vessel steels: Prediction of irradiation hardening

Auteurs: Ghiath Monnet, Ludovic Vincent, Lionel Gélébart
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 514, 2019, Page(s) 128-138, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2018.11.028

Effects of the grain size and shape on the flow stress: A dislocation dynamics study

Auteurs: Maoyuan Jiang, Benoit Devincre, Ghiath Monnet
Publié dans: International Journal of Plasticity, Numéro 113, 2019, Page(s) 111-124, ISSN 0749-6419
Éditeur: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.ijplas.2018.09.008

A model of defect cluster creation in fragmented cascades in metals based on morphological analysis

Auteurs: A De Backer, C Domain, C S Becquart, L Luneville, D Simeone, A E Sand, K Nordlund
Publié dans: Journal of Physics: Condensed Matter, Numéro 30/40, 2018, Page(s) 405701, ISSN 0953-8984
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1361-648x/aadb4e

The impact of alloying elements on the precipitation stability and kinetics in iron based alloys: An atomistic study

Auteurs: G. Bonny, C. Domain, N. Castin, P. Olsson, L. Malerba
Publié dans: Computational Materials Science, Numéro 161, 2019, Page(s) 309-320, ISSN 0927-0256
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.commatsci.2019.02.007

Multiscale modeling of irradiation hardening: Application to important nuclear materials

Auteurs: Ghiath Monnet
Publié dans: Journal of Nuclear Materials, Numéro 508, 2018, Page(s) 609-627, ISSN 0022-3115
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jnucmat.2018.06.020

Interaction between interstitial carbon atoms and a ½ 〈1 1 1〉 self-interstitial atoms loop in an iron matrix: a combined DFT, off lattice KMC and MD study

Auteurs: R Candela, N Mousseau, R G A Veiga, C Domain, C S Becquart
Publié dans: Journal of Physics: Condensed Matter, Numéro 30/33, 2018, Page(s) 335901, ISSN 0953-8984
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1361-648x/aad25d

Conference proceedings (10)

Fracture Toughness Predictive Models Within the SOTERIA EU Project

Auteurs: P. M. James, M. Berveiller
Publié dans: Volume 6A: Materials and Fabrication, 2018, Page(s) V06AT06A078, ISBN 978-0-7918-5167-8
Éditeur: ASME
DOI: 10.1115/PVP2018-85074

Polycrystalline Simulations of an Irradiated Stainless Steel: A Comparison between Finite Element and Fast Fourier Transforms Based Simulations

Auteurs: El Shawish Samir, Cizelj Leon, Vincent Pierre-Guy, Moulinec Hervé
Publié dans: International Conference Nuclear Energy for New Europe, 2017
Éditeur: Nuclear Society of Slovenia

Influence of Hydrogen on Structure of Oxide Film on austenitic alloys formed in Primary Water of Pressurized Water Reactors

Auteurs: S. Merino, G. De Diego, C. Maffiotte
Publié dans: FONTEVRAUD 9 17 – 20 September 2018 Avignon, France, 2018
Éditeur: FONTEVRAUD9

Des expériences modèles de croissance et de coalescence de cavités à la modélisation de la rupture ductile dans les matériaux irradiés

Auteurs: J. Hure, P.O. Barrioz, B. Tanguy
Publié dans: Rencontre Scientifique MINOS (22 Sept. 2016, Cardache, France), 2016
Éditeur: -

Dislocation Dynamics Simulation of Irradiated BCC-Iron Used in RPV

Auteurs: Malik Shukeir, Laurent Dupuy, Benoit Devincre
Publié dans: Colloque Plasticité (10-12 April 2017, Rennes, France), 2017
Éditeur: INSA

Dislocation spreading in post-irradiated ferritic grains: a statistical description based on 3D dislocation dynamics simulations

Auteurs: Y. Li, C. Robertson
Publié dans: Colloque Plasticité (10-12 April 2017, Rennes, France), 2017
Éditeur: INSA

Homogenized Helium Effects on IASCC Susceptibility

Auteurs: I. Villacampa, J. C. Chen, P. Spätig, H. P. Seifert and F. Duval
Publié dans: EUROCORR (11-15 Sep. 2016, Montpellier-France), 2016
Éditeur: -

Void growth and coalescence in irradiated materials

Auteurs: J. Hure, P.O. Barrioz, B. Tanguy
Publié dans: 24th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics conference (21-26 August 2016), 2016
Éditeur: -

Phase transformation and crack propagation in an AISI 304 stainless steel during in situ biaxial loading in SEM and with X-ray diffraction

Auteurs: C. Caër, R.Pesci
Publié dans: ICEM (3-7 July, 2016, Rhodes), 2016
Éditeur: -

Crystal deformation and rotation measurements in bainitic-ferritic steel

Auteurs: Qiwei SHI, Félix LATOURTE, François HILD, Stéphane ROUX
Publié dans: Colloque Mécamat (January 2017, Aussois, France), 2017
Éditeur: Mécamat

Book chapters (6)

Validation of Surveillance Concepts and Trend Curves by the Investigation of Decommissioned Reactor Pressure Vessels

Auteurs: Hans-Werner Viehrig, Eberhard Altstadt, Mario Houska, Matti Valo
Publié dans: 2018, Page(s) 457-484
Éditeur: ASTM International
DOI: 10.1520/STP160320160127

Atomistic Modeling of Radiation Damage in Metallic Alloys

Auteurs: Charlotte S. Becquart, Andrée De Backer, Christophe Domain
Publié dans: 2018, Page(s) 1-30
Éditeur: Springer Singapore
DOI: 10.1007/978-981-10-6855-3_21-1

Multiscale Modeling of Radiation Hardening

Auteurs: Ghiath Monnet, Ludovic Vincent
Publié dans: Handbook of Mechanics of Materials, 2019, Page(s) 167-197, ISBN 978-981-10-6883-6
Éditeur: Springer Singapore
DOI: 10.1007/978-981-10-6884-3_8

Effect of Strain Rate and High Temperature Water on Deformation Structure of VVER Neutron Irradiated Core Internals Steel

Auteurs: Anna Hojna, Jan Duchon, Patricie Halodova, Hygreeva Kiran Namburi
Publié dans: Proceedings of the 18th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems – Water Reactors, Numéro August 13-17, 2017, 2019, Page(s) 549-563, ISBN 978-3-030-04638-5
Éditeur: Springer International Publishing
DOI: 10.1007/978-3-030-04639-2_35

Object Kinetic Monte Carlo (OKMC): A Coarse-Grained Approach to Radiation Damage

Auteurs: Christophe Domain, Charlotte S. Becquart
Publié dans: Handbook of Materials Modeling - Methods: Theory and Modeling, 2019, Page(s) 1-26, ISBN 978-3-319-42913-7
Éditeur: Springer International Publishing
DOI: 10.1007/978-3-319-42913-7_101-1

Atomistic Kinetic Monte Carlo and Solute Effects

Auteurs: Charlotte S. Becquart, Normand Mousseau, Christophe Domain
Publié dans: Handbook of Materials Modeling - Applications: Current and Emerging Materials, 2019, Page(s) 1-20, ISBN 978-3-319-50257-1
Éditeur: Springer International Publishing
DOI: 10.1007/978-3-319-50257-1_136-1

Thesis and dissertations (4)

Helium effects on irradiation assisted stress corrosion cracking susceptibility of 316L austenitic stainless steel

Auteurs: Ignasi VILLACAMPA ROSES
Publié dans: EPFL PhD thesis, 2018, Page(s) 1- 193
Éditeur: Lausanne, EPFL

Multiscale modeling of atomic transport phenomena in ferritic steels

Auteurs: L. Messina
Publié dans: TRITA-FYS 2015-80, 2015, ISBN 978-91-7595-764-7
Éditeur: KTH

Investigation of grain size and shape effects on crystal plasticity by dislocation dynamics simulations

Auteurs: Maoyuan Jiang
Publié dans: PhD Dissertation, 2019
Éditeur: University Paris Saclay

Helium effects on irradiation assisted stress corrosion cracking susceptibility of 316L austenitic stainless steel

Auteurs: Ignasi VILLACAMPA ROSES
Publié dans: 2018
Éditeur: EPFL PhD thesis