2013 Fiscal Year Annual Research Report
質量分析ナノーディラトメトリによる中性子照射欠陥の回復及び生成ガスの放出挙動
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23360424
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
矢野 豊彦 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (80158039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 克己 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (20337710)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 原子力材料・核燃料 / 核変換ガス / 中性子照射 / 炭化ケイ素 / 長さ測定 / 質量分析計 / 熱膨張計 / セラミックス |
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| Research Abstract |
本研究では、種々の条件で中性子照射した炭化ケイ素を始めとする各種セラミックスのついて、質量分析装置を付加した超精密熱膨張計を用いて、徐々に昇温しながら、高温で長さ（体積）変化とその時のヘリウムなどのガス放出を同時にその場測定し、核変換ガスの挙動を含めた照射欠陥の回復挙動、すなわち欠陥の安定性を明らかにすることを目的とする。本年度の研究実績を次に示す。
1）東工大に輸送した、東北大学金属材料研究所附属量子エネルギー材料科学国際研究センターの共同利用にて中性子照射した炭化ケイ素(SiC)およびその複合材、炭化ケイ素焼結に用いる各種酸化物等各種セラミックスについて、引き続き長さ測定（スウェリング測定）、格子定数測定（Ｘ線回折装置）を行った。
2）1）に示した同一照射条件の試料を、質量分析装置付き超高精度熱膨張計を用いて、ある一定温度に昇温後、その温度に3時間以上一定に保ち、長さの時間変化を1ナノメートル感度で検出した。ついで、温度を少し昇温し、同様な測定繰り返す。これを、試料長が照射以前の長さに戻るまで順次温度を上昇しながら繰り返し測定すた。
3）測定温度範囲全体について、各温度での長さの時間変化から、回復の活性化エネルギーを求め、欠陥回復機構および温度によるその変化を明らかにした。
4) 精密熱膨張計に質量分析装置を結合して、ヘリウムの検出感度と測定条件について種々検討し、検量線を得た。JOYO高速実験炉で制御材として使用されたヘリウム生成量の多い試料である照射済みの炭化ホウ素(B4C)粉末を用いて、昇温と同時にヘリウム放出量連続測定を行ったところ、昇温過程の800℃以上において、ヘリウムが検出され、本研究で提案した手法により、熱膨張回復とヘリウム放出の同時測定が可能なことを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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