2017 Fiscal Year Research-status Report
蛍石型酸化物中のイオントラック原子構造とその重畳に伴う微細組織発達
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16K06961
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
安田 和弘 九州大学, 工学研究院, 准教授 (80253491)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 酸化物セラミックス / 核燃料 / 核変換処理材料 / 照射損傷 / 電子顕微鏡法 / 電子励起 / カソードルミネッセンス / Ｘ線散乱・分光法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酸化物セラミックスは，次世代不活性燃料や放射性廃棄物/核変換処理材料の母相として期待されている。これらの材料中は線質およびエネルギーの異なる種々の放射線による照射損傷を被るが，中でも高密度電子励起損傷を誘起する核分裂片による照射損傷に基礎的理解は燃材料の微細組織安定性を理解する上で極めて重要である。本研究は，蛍石型構造を有する安定化ジルコニアおよびセリア，ならびにマグネシア・アルミネート・スピネル中の照射損傷を先進電子顕微鏡法，Ｘ線散乱/分光法，ラマン分光法により多角的に追求し，高密度電子励起損傷により形成されるイオントラックの微細構造を原子レベルで明らかにすると共に，損傷の重畳に伴って発達する微細組織の形成機構を明らかにすることを目的とした。以下に本年度の研究成果の概要を記す。
（1）安定化ジルコニア中のイオントラック構造を電子顕微鏡法により詳細に調べ，その蓄積過程をモデリングした。同じく蛍石構造を持つセリアと比較し、安定化ジルコニアはイオントラックが形成され難く，電子励起損傷に対する高い耐性を有することを示した。
（2）マグネシア・アルミネート・スピネル中のイオントラック構造ならびに大きさをx線散乱/分光法（SAXS,XAFS）により評価した。本手法による電子励起損傷に対する耐性の高い物質のイオントラック評価は殆どない。電子顕微鏡法による評価結果と比較し、イオントラック構造の詳細な検討を行った。
（3）ラマン分光法を用い、イオントラック構造を評価した。電子顕微鏡法、Ｘ線散乱/分光法、ラマン分光法によりそれぞれ異なるサイズ・情報が得られることを示した。これらを統合的にまとめ、より詳細な構造の理解および重畳に伴う構造発達過程の理解を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究は計画通りに進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度の研究を引き続き進める。異なる手法（電子顕微鏡法、Ｘ線散乱/分光法、ラマン分光法）により得られる情報を統合的にまとめ、より詳細な構造の理解および重畳に伴う構造発達過程の理解を進めて行く。
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| Causes of Carryover |
物品費に少額の繰越金が生じているが、これについては次年度に実験消耗品として使用する計画である。
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