セラミックスおよび無機絶縁体の照射損傷の評価

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63050041
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 木下 智見 九州大学, 工学部, 教授 (50037917)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松井 尚之 名古屋大学, 工学部, 助手 (00023185) ; 岡村 清人 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (70005974) ; 井関 孝善 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (20016843) ; 伊藤 憲昭 名古屋大学, 理学部, 教授 (90022996) ; 友清 芳二 九州大学, 工学部, 助教授 (40037891)
• Keywords: 核融合炉 / セラミックス / 無機絶縁体 / 照射損傷 / 高密度励起効果 / 電気伝導 / 熱伝導 / スエリング

Research Abstract

セラミックスの照射損傷機構を統一的に解明するために、多種類のセラミックス試料に電子、イオンおよび中性子を照射し、組織観察と諸物性の変化を測定した。得られた主な結果は次の通りである。
1.はじき出しのしきいエネルギー(Ed)を求める従来の方法の問題点を指摘し、新しい方法を提案した。この方法をMgOに適用しEdの値を求めた。また、高密度励起効果を示す新しい結晶が発見され、その機構の解明を前進させた。さらに、金属炭化物について中性子照射による欠陥形成率等が求められた。
2.点欠陥の安定性と集合体の形成過程について調べ、不純物元素による電子遷移とその照射効果が追求された。また、電子線照射下での集合体の挙動、およびその解析による点欠陥の熱力学定数の決定、照射後の回復過程等が調べられた。特に回復過程の研究には微小体積変化測定が有効であることが示された。
3.黒鉛の電子線、中性子照射による格子定数、EELSおよびX線小角度散乱等の変化が測定され、放射線の違いによる損傷量等を評価した。
4.従来より高温処理したSiC繊維を中性子照射すると高密度変化が起き、引張強度が上昇することが示された。さらに、製法の異なるSiCに加え、SiC単結晶、MgAl_2O_4、AlN等の中性子照射実験が行なわれ、硬さとじん性値の増加が示され組織観察との対応がなされた。
5.高温超伝導セラミックスの照射効果が調べられその機構が追求された。また、他の電気特性の照射効果の研究が開始された。
6.各種セラミックス試料、および蒸着試料の作製法、およびその方法による試料の評価結果が示され、照射損傷研究に有用であることが示された。
7.セラミックスの照射損傷の現状と問題点を報告書としてまとめた。

Research Products

• [Publications] 佐藤祐己: 陶山容子: K.Atobe.: N.Itoh.: J.Nucl.Mater. J.Luminescence. 材料技術. UTNL-R. 225. 6. 155-157. 40-41. 159-166 317-318 45-46 58-66 (1988)(1988)(1988)(1988)
• [Publications] K.Nakai.: K.Tanimura.: Y.Tomokiyo.: M.Nakagawa.: Supplement to Trans.JIM. J.Phys.Proceedings of the International Symposium on Dynamics of Ordering Processes in Condensed Mattered.by S.Komura and H.Furukawa,Plenum Press,New York,1988. J.Luminescence. 40-41. 29. C21. 1869-1876 345-346 167-170 233-328 (1988)(1988)(1988)(1988)
• [Publications] Y.Suyama.: 木下智見: M.Nakagawa.: H.Matsui.: Journal of Nuclear Materials. 電子顕微鏡技法. Memoirs Fac.Educ.,Kagawa Univ.Proc.IVth Asia-Pacific Conference on Electron Micros copy,Bangkok,1988. 152. II-38. 39-54 205-206 14-20 (1988)(1988)(1989)(1988)
• [Publications] C.Itoh.: K.Nakai.: H.Matsui.: Y.Tomokiyo.: J.Phys.C. J.Nucl.Mater.Journal of Nuclear Science and Technology. Proc.IVth Asia-Pacific Conference on Electron Microscopy,Bangkok,1988. 25. 19. 21. 4693-4702 667-669 223-224 (1988)(1988)(1988)(1989)
• [Publications] K.Tanimura.: H.Matsui.: 鈴木久男: T.Okuyama.: Proc.IVth Asia-Pacific Conference on Electron Microscopy,Bangkok,1988. Phys,Rev.Let.日本セラミックス協会学術論文誌. Proceeding of the Third Japan-Sino Symposium on Metal Physics and Metallurgy(Sept.1988,Shanghai). 60. 96. 29-32 67-73 127-128 2753-2756 (1988)(1988)(1988)(1988)
• [Publications] Y.Suyama.: S.Matsumura.: H.Matsui.: K.Tanimura.: J.Electron Microscopy Technique. J.Am.Ceram.Soc.Nucl.Instrum.Meth.Radiation Effects and Crystalline Lattice Defects. B33. 71. 391-395 815-819 (1989)(1988)(1988)(1989)
• [Publications] 黒田光太郎: セラミックス. 23. 201-204 (1988)
• [Publications] M.Watanabe.: SINTERING'87 Vo1.2. 1161-1166 (1988)
• [Publications] K.Sasaki.: EUREM 88,Institute of Physics Conference Series No.93. 2. 255-256 (1988)
• [Publications] K.Sasaki,;T.Imura.: Proceedings of Special Symposium on Advanced Materials. 97-106 (1988)
• [Publications] T.Yano.: J.Nucl.Mater. 155-157. 311-314 (1988)
• [Publications] H.Suematsu.: J.Amer.Ceram.Soc.,. 72. (1989)
• [Publications] T.Suzuki.: J.Nucl.Mater.(1989)
• [Publications] S.Kasahara.: J.Nucl.Mater.(1989)
• [Publications] K.Okamura.: J.Nucl.Mater.155-157. 329-333 (1988)
• [Publications] T.Matzuzawa.: Proceedings of MRS International Meeting on Advanced Materials. (1989)
• [Publications] T.Shikama.: Thin Solid Films. 156. 287-293 (1988)
• [Publications] T.Shikama.: Thin Solid Films. 164. 95-101 (1988)
• [Publications] T.Shikama.: J.Nucl.Mater.150. 302-305 (1987)
• [Publications] T.Shikama.: J.Nucl.Mater.141-143. 156-159 (1986)
• [Publications] T.Shikama.: J.Nucl.Mater.152. 328-330 (1988)
• [Publications] Y.Sakai.: J.Nucl.Mater.155-157. 225-229 (1988)
• [Publications] S.Komatsu.: Journal of Applied Physics. 64. 1878-1884 (1988)
• [Publications] S.Komatsu.: Journal of rystal Growth. 89. 560-570 (1988)
• [Publications] 守吉佑介: セラミックス. 23. 197-199 (1988)
• [Publications] S.Komatsu.: Proceedings of Japanese Symposium on plasma Chemistry. 1. 321-326 (1988)
• [Publications] 守吉佑介: Gypsum & Lime. 218. 41-47 (1989)
• [Publications] M.Matsui.: Advances in Superconductivity(Proc.Ist Intern.Symp.on Superconductivity). 893-896 (1988)
• [Publications] M.Doyama.: Proc.Special Symp.on Advanced Materials,Tokyo,1988. 83-87 (1988)
• [Publications] M.Doyama.: Proc.8th Intern.Conf.on Positron Annihilation,Gent,1988. (1989)
• [Publications] M.Matsui.: Proc.8th Intern.Conf.on Positron Annihilation,Gent,1988. (1989)
• [Publications] K.Ishikawa.: Superconductivity(Proc.Intern.Meeting on Advanced Materials). (1989)
• [Publications] S.Ninagawa.: Superconductivity(Proc.Intern.Meeting on Advanced Materials). (1989)
• [Publications] Y.Katano.: J.NUcl.Mater.155-157. 366-371 (1988)
• [Publications] K.Nakata.: J.Nucl.Mater.155-157. 307-310 (1988)
• [Publications] H.Ohno.: J.Nucl.Mater.155-157. 372-377 (1988)
• [Publications] A Iwase.: Japanese J.Appl.Phys.27-L. 2071-2074 (1988)
• [Publications] 木下智見: 岡村清人: 守吉佑介: "新素材シリーズ 炭化珪素セラミックス" "セラミックス工学ハンドブック反射高速電子線回析" "セラミックスの基礎科学" 内田老鶴圃(株), (社)窯業協会, 内田老鶴圃(株), 73-88 (1988)(1989)(1989)
• [Publications] 岩田忠夫: H.Matsui,;M.Horiki,;M.Tamaki;T.Kirihara.: 宗宮重行: "焼結ケース" "「計算物理学と計算科学」放射線損傷の計算機実験" "ASTM STP-956 "Influence of Radiation on Material Properties"" 海文堂, 内田老鶴圃(株), American Society of Testing and Materials,593-601 54-79 (1989)(1988)(1987)