2014 Fiscal Year Annual Research Report
耐照射構造材料モデル金属における欠陥蓄積過程の先進電子顕微鏡法による研究
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24360395
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
荒河 一渡 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (30294367)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 照射損傷 / 格子欠陥 / 電子顕微鏡 / タングステン / 核融合炉 / 原子炉 / 転位 / カスケード衝突 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子炉・核融合炉構造材料の劣化の主要因は、中性子照射による格子欠陥の蓄積である。従って、欠陥蓄積過程をその素過程である個々の欠陥の生成と移動および欠陥同士の反応にまで遡って明らかにし、欠陥蓄積過程の全容を解明できれば、あらゆる照射条件における炉材料の正確な寿命予測に役立つと考えられる。本研究では、耐照射構造材料の比較的単純なモデル金属を対象として、先進の電子顕微鏡法を駆使して、照射欠陥の挙動を解明することを目的とする。
本年度の成果は多岐にわたるが、そのうちの一つを示す。中性子およびイオン照射による初期損傷（衝突カスケード）については、その構造（点欠陥集合体のサイズと空間分布）および照射欠陥蓄積過程における効果についての実験的知見が全く不足している。そこでここでは、高純度タングステンに対して、バンデグラフ・イオン加速器結合型電子顕微鏡（フランス JANNuS-Orsay）を用いて、セルフイオン照射－転位ループ形成過程の電子顕微鏡その場観察をおこない、超高圧電子顕微鏡（大阪大学）を用いた高エネルギー電子照射実験結果との比較を通して、転位ループ形成過程における衝突カスケードの効果を抽出することを目的とした。実験の結果、イオン照射では、同じはじき出し速さにおいても、転位ループ数密度が、電子照射の場合に比べて一桁程度高かった。我々のこれまでの研究により、転位ループは、本来は極めて低い活性化エネルギーで容易に一次元滑り移動を起こしてしまうため、高エネルギー電子照射によって形成される転位ループの数密度は、不純物によるトラップによって決められることがわかっている。この実験結果は、初期損傷として衝突カスケードを伴うイオン照射の場合は、それを伴わない電子照射の場合とは異なる転位ループ・トラップ機構が働くことを示唆する。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 銅中の水素関連キャビティの構造2014
Author(s)
石田佳大, 保田英洋, 森博太郎, 荒井重勇, 田中信夫, 深井有, 荒河一渡
Organizer
日本金属学会春期講演大会 (第155 回)
Place of Presentation
名古屋大学
Year and Date
2014-09-24 – 2014-09-26
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[Presentation] タングステンのセルフイオン照射による転位ループの形成過程2014
Author(s)
長澤良太, Brigitte Décamps, Erwan Oliviero, Estelle Meslin, Francois Willaime, 石野栞, 保田英洋, 森博太郎, 荒井重勇, 田中信夫, 網野岳文, 荒河一渡
Organizer
日本金属学会春期講演大会 (第155 回)
Place of Presentation
名古屋大学
Year and Date
2014-09-24 – 2014-09-26
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[Presentation] ナノ転位の一次元すべり拡散における量子効果の検出2014
Author(s)
荒河一渡, 山田哲也, Cosmin Marinica, Laurent Proville, Francois Willaime, 田中信夫, 荒井重勇, 山本悠太, 保田英洋, 森博太郎, 網野岳文
Organizer
日本顕微鏡学会第70回学術講演会
Place of Presentation
千葉幕張メッセ
Year and Date
2014-05-11 – 2014-05-13
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