極低温中性子照射した超電導材および安定化材中の損傷構造の電子顕微鏡直接観察

• Project/Area Number: 60050036
• Research Category: Grant-in-Aid for Fusion Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 吉田 博行 京都大学, 原子炉実験, 助教授 (00027442)
• Project Period (FY): 1985
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1985)
• Budget Amount: ¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000); Fiscal Year 1985: ¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000)
• Keywords: 超電導材 / 安定化材 / 極低温照射 / 核分裂中性子 / D-T中性子 / 損傷欠陥 / 電子顕微鏡 / ウィークビーム法

Research Abstract

核融合炉用強磁場マグネット超電導材および安定化材の中性子照射による特性劣化の原因を明らかにするために、KUR室温・低温照射およびRTNS-【II】低温照射した超電導材・安定化材および複合導体試料の電子顕微鏡ウイークビーム法観察を実施し、特性変化と比較検討することとした。試料として、A15型化合物超電導材であるテープ状・マルチフィラメント状・In-situ法【Nb_3】Snや溶製した【Nb_3】(Al,Ge,Si)を用い、安定化材では高純度Cuを用いて実験を行った。電顕観察用薄膜試料作成は、既成の電解研磨法・微粉砕法の他、今回アトムミル装置を購入し室温・低温薄膜化法を開発した。薄膜・バルク試料を室温・低温照射後、室温あるいはクライオトランスファー低温で電顕観察し、また電顕収等時焼鈍を行った。
【Nb_3】Sn・【Nb_3】(Al,Ge)などは照射量の小さい時にJi(臨界電流)の上昇を示し、【10^(18)】/【cm^2】以上でJcの低下・Tc(臨界温度)の低下を生じる。Cuは照射とともに徐々に電気抵抗が増加する。室温照射したCu中には積層欠陥四面体およびループ状欠陥(【<!〜】数nm)が観察されるが、低温照射では欠陥構造が不明確で、室温までの焼臨によって1部は消失し1部は構造が変る。14MeV中性子照射では寸法が大きいが、構造・熱安定性は同一であった。【Nb_3】Sn・【Nb_3】Al中にも、照射によるカスケードが観察された。構造・熱的安定性は未定であるが、内部が非晶質的に乱れた構造であると判断された。このカスケード損傷が磁束ビン止め効果によるJc上昇をもたらし、高照射量でのTc劣化に影響を与えると考えられる。KUR長期照射・RTNS-【II】低温照射などの実験を継続中である。

Research Products

• [Publications] Ann.Rept.Res.Reactor Inst.Kyoto Univ.18. (1985)