本文探索了锆-4合金管内气体压强的无损检测的方法及离子辐照对锆-4合金耐腐性能的影响。核燃料元件棒内的氦气压力是一个非常重要的参数,为了取代目前使用的破坏性的检测手段,本文尝试使用应力应变法和传热法来达到对密封管内压力的无损检测,并在这方面进行了可行性的探索。实验表明,应力应变法测量的应变与压强的关系跟理论计算值吻合,实验结果精度相对较高,如果在核燃料元件棒生产过程中使用应变法来控制管内压力,误差仅为2%,而对成品燃料棒管压检测的误差也在10%以下,但是此方法涉及的应变片的安装稍显复杂。在对传热法的探索中,本文根据数值模拟计算和实验结果,提出影响实验结果几个关键因素并对进一步实验给出了建议。考虑到在反应堆服役期间,锆-4合金包壳管会受到快中子和其他裂变离子的辐照,从而影响其耐蚀性能。为了模拟堆内辐照损伤对耐腐蚀性能的影响,通过使用直线加速器产生高剂量单电荷Kr+轰击锆-4合金表面,发现随着注入剂量的升高,样品耐腐蚀性能先升高后降低,这主要是因为样品表面非晶化后又重结晶的过程。本文还使用慢正电子谱分析了Ar+辐照后的锆-4合金表面的缺陷分布,并且对其在不同退火温度下缺陷随深度的变化情况给以了解释。另外,本文还尝试利用离子束技术来进行锆-4合金的表面改性研究,通过MEVVA源和直线加速器,产生金属Ti离子和气体N离子注入锆-4合金表面,研究注入对其耐蚀性能的影响,并分析了不同剂量Ti离子注入的锆-4合金表面的缺陷深度分布。