2010 Fiscal Year Annual Research Report
イオン照射その場観察法による鉄及び鉄基合金中の可動欠陥クラスタの特性解明
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21360463
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
阿部 弘亨 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (40343925)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩井 岳夫 東京大学, 工学系研究科, 助教 (30272529)
関村 直人 東京大学, 工学系研究科, 教授 (10183055)
佐藤 裕樹 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20211948)
金 思雄 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50566479)
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| Keywords | 原子力材料・核燃料 / イオン照射 / その場電子顕微鏡観察 / 分子動力学計算 |
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| Research Abstract |
本研究では、当該グループの加速器結合型電子顕微鏡技術や分子動力学計算の経験を踏まえ、原子炉の主要な材料であり、構造材料としてより重要性の高い鉄について、イオン照射下における可動欠陥クラスタのその場観察実験と理論的確認を行う。そしてこの欠陥クラスタについて詳細に調査し、基礎的特性を明確にする。具体的には、以下の項目について研究を行う。
(1)組成を制御した高純度試料の作製法の確立
(2)加速器結合型電子顕微鏡法による可動欠陥クラスタの直接観察
(3)分子動力学的評価
平成22年度は特に項目2について実験を進め、また3について検討を進めた。比較的イオンビームの得やすい水素イオンを用いた予備実験を行い、ビーム透過能の確認とその場観察可能であることの確認を行った。そして水素吸収に伴う水素化物の形成を確認した。さらに同種の実験を鉄合金(F82H、A533B、ODS)やZrに対しても実施可能であることを確認した。また、鉄およびZr単結晶に対して分子動力学計算を行い、一次はじき出し原子の運動方向(θ、φ)の依存性として原子はじき出ししきいエネルギーを計算した。そして既往研究と比較し、同等の結果が得られることを確認し、開発した手法が妥当であることを結論した。
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