2006 Fiscal Year Annual Research Report
イオン照射下における可動欠陥クラスタの特性評価と原子炉環境における影響の解明
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18560801
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
阿部 弘亨 The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40343925)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関村 直人 東京大学, 大学院・工学系・研究科, 教授 (10183055)
岩井 岳夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (30272529)
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| Keywords | 電子顕微鏡 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / 整合析出 / クラウディオン型 / 銅 / 金 |
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| Research Abstract |
イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の我々の研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程においてクラウディオン型欠陥クラスタの存在が実証されている。この欠陥の可動性は高く、結晶粒界などにおける欠陥蓄積が促進され、材料劣化が加速試験の予測よりも早く進行する可能性がある。そこで本研究では特性評価のため実験的、理論的研究を行い、特に以下の三点について検討した。
(1)加速器結合型電子顕微鏡によるクラウディオン型クラスタの直接観察
十分に焼鈍した高純度の銅と金において400〜600℃の比較的高温でのイオン照射その場電顕観察実験からカスケード由来の可動欠陥クラスタを初めて実験的に捉え、詳細な解析を行った。そしてその性状を同定し、さらに形成効率、形成条件、可動特性、寿命等を明らかにした。
(2)安定性に関する分子動力学計算実験
クラウディオン型クラスタの熱的安定性を明らかにするために分子動力学計算を行った。そして、80K以上での可動性や空孔との相互作用などを明らかにした。
(3)イオン照射したCu-Co合金析出物の断面観察実験
時効析出型合金であるCu-Co中の整合析出粒子周辺の弾性歪場に欠陥クラスタがトラップされることでコントラストに変化が現れることを利用した新しい欠陥検出法を開発した。そしてイオン照射後の断面観察により飛程よりも深部への欠陥クラスタの拡散を明らかにし、(1)で発見された欠陥クラスタの可動特性を明確にした。
平成18,19年度の成果は、投稿論文7件(内、1件査読中)、国内学会2件、国際会議1件として発表された。
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