氟铝镁钠石Ln₃BO₇（Ln为稀土元素;B=Ta,Nb,Sb,Mo）是萤石的一种衍生结构,在固化高放核废物领域具有潜在应用前景。目前,对氟铝镁钠石的研究主要集中在磁学性能方面,在辐照对其结构及性能的研究鲜见报道。因此,开展氟铝镁钠石离子束辐照效应的研究具有重要意义。本论文工作分为两部分展开,第一部分制备了多种Ln₃TaO₇（Ln=Y,Sm,Eu,Gd,Dy,Er,Tm,Lu）样品,利用X射线衍射（XRD）技术、激光拉曼光谱（Raman）及Rietveld全谱拟合等方法,对Ln₃TaO₇的结构特性进行了系统研究。研究结果表明,随着镧系阳离子半径的减小,Ln₃TaO₇经历了由Ccmm（Ln=Y,Sm,Eu,Gd,Dy）正交结构向Fm^<sub>3^<sub>m（Ln=Er,Tm,Lu）立方无序萤石结构的转变。同时,在Ccmm及Fm^<sub>3^<sub>m两种结构中,晶格常数都随镧系阳离子半径的减小呈现逐渐递减趋势。此外,拉曼光谱分析表明,Tm₃TaO₇的拉曼振动不同于Er₃TaO₇及Lu₃TaO₇的长程无序萤石结构振动,而是表现出类似Ccmm的正交结构振动特征,这表明Tm₃TaO₇在长程范围表现为无序萤石结构,但在短程范围表现为有序结构。本论文第二部分利用6.5 MeV Xe²⁶⁺对具有Ccmm结构的Ln₃TaO₇（Ln=Y,Sm,Gd）进行了辐照,实验利用掠入射X射线衍射技术（GIXRD）及纳米压痕技术对辐照后的结构及机械性能进行了研究。结果表明,在Xe²⁶⁺离子束辐照下,当辐照剂量低于1×10¹⁵ ions/cm²（3.25 dpa）时三种氧化物均未发生非晶化相变,但都出现了不同程度的晶格体积肿胀现象。Sm₃TaO₇及Gd₃TaO₇在低剂量(1×10¹⁴ions/cm²和4×10¹⁴ ions/cm²)辐照下晶格肿胀率变化最明显,当剂量为7×10¹⁴ions/cm²时Sm₃TaO₇肿胀逐渐趋于“饱和”,而Gd₃TaO₇肿胀增长逐渐趋于平缓;在低剂量下(1×10¹⁴ ions/cm²和4×10¹⁴ ions/cm²)Y₃TaO₇肿胀不明显,当剂量达到1×10¹⁵ ions/cm²时其晶格肿胀增长较明显,但与Sm₃TaO₇及Gd₃TaO₇相比其晶格肿胀率仍小很多,表明对Ccmm结构的三种氧化物,Y₃TaO₇具有最强的抗辐照肿胀能力。此外,经Xe²⁶⁺离子辐照后Y₃TaO₇,Sm₃TaO₇及Gd₃TaO₇的机械性能变化并不明显,表明其机械稳定性优于玻璃固化材料及金属储罐材料。