On the Isothermal Hydrogen Diffusion in Zircaloy-Yttrium-Combinations

The diffusion of dissolved hydrogen in two metals welded together and with different affinities to hydrogen is investigated experimentally and theoretically. The hydrogen distribution is measured nondestructively by a collimated Cadmium-filtered neutron beam of the FRG-1. For theoretical analysis the methods of expanding the solution into eigenfunctions of the problem must be generalized towards piecewise continuous eigenfunctions because of the concentration jump at the boundary between the two metals. The diffusion constants and the Nernst distribution coefficient are determined by a special method from the experimental curves. Die Diffusion von gelostem Wasserstoff in zwei aneinandergeschweisten Metallen mit unterschiedlicher Affinitat gegenuber Wasserstoff wird experimentell und theoretisch untersucht. Mit Hilfe eines mit Cadmium gefilterten Neutronenstrahls des FRG-1 werden die Konzentrations-kurven des Wasserstoffs zerstorungsfrei gemessen. Eine Verallgemeinerung der Eigenfunktionsmethode auf stuckweise stetige Eigenfunktion erlaubt die geschlossene Losung bei Berucksichtigung des Konzentrationssprungs an der Grenze zwischen beiden Metallen, der nach dem Nernstschen Verteilungssatz auftritt. Nach einem speziellen Verfahren werden die Diffusionskonstanten und der Nernstsche Verteilungskoeffizient aus den gemessenen Kurven bestimmt.