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重イオン照射下その場観察法によるカスケード損傷重畳効果の研究

研究課題

研究課題/領域番号 06452426
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 エネルギー学一般・原子力学
研究機関東京大学

研究代表者

関村 直人  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10183055)

研究分担者 岩田 修一  人工物工学研究センター, 教授 (50124665)
石野 栞  東海大学, 工学部, 教授 (70010733)
河西 寛  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (40010970)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1995年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1994年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード重イオン照射 / カスケード損傷 / 欠陥クラスター / 1次はじき出し原子 / 重畳効果 / PKA
研究概要

カスケードの影響が及ぶ範囲は損傷エネルギーに比例して広くなり、あるエネルギー以上のPKAによるカスケードからの影響が有効との仮定のもとに、21MeV自己イオン照射、14MeV中性子照射及び核分裂高速中性子照射した金薄膜中の透過電子顕微鏡観察可能なクラスター形成のPKAエネルギー依存性を評価した。さらに50、100KeVの自己イオン照射では欠陥クラスター密度が照射量に伴い一乗で増加するのに対して、200、400KeVでは一乗より高い割合で増加する現象が見られたのは、この評価値を支持するものである。欠陥クラスター密度の照射量依存性が線形からずれ始める照射量での欠陥クラスターグループ数密度から平均カスケード問距離を、21MeV自己イオン照射、核分裂高速中性子照射、14MeV中性子照射のそれぞれの場合について求めた。このことから、PKAエネルギーが大きいほどカスケードから発生したエネルギー的な影響はより広範囲に及ぶことを明確に示すことができた。入射イオンあたりの欠陥クラスター生成数は、200KeV以上の入射イオンエネルギーで照射量依存性の線形からのずれが起き、増加することが明らかになった。カスケード問のエネルギー的な相互作用は、Invisible clusterが形成される過程とそれがVisible clusterに変化する過程に分離でき、各々の過程のPKAエネルギー依存性を定量的に評価することが可能ことがわかった。さらに中性子照射試験によって、PKAエネルギーに分布を持つ場合の照射試験を行っており、これによりイオン照射による研究成果と構築されたモデルの有効性が明らかにされることとなる。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] E.A.Koptelov: "Interstitial Cluster Formation in Metals under Intense Irradiation" Journal of Nucler Materials. 225. 38-52 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Morishita: "The Correlation of Defect Distribution in Collisional Phase with Measured Cassade Collapse Probability" Nuclear Instruments and Methods in Physics Researuh B. 102. 67-71 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai: "Ion Irradiation Study on Radiation Embrittlement of Pressure Vessel Steels" Proceedings of JCSTEA 7 Series Symposium on Materials Advenced Energy Systems and Fission and Fusion Enjineering '94. 363-368 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sekimura: "Radiation Danage in Materials-Primary Knock-on Atom Energy Analyses of Cascade Damage" Proceedings of the 1994 Symposium on Nuclear Date. 106-111 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sekimura: "Intluence of Boron-generated Helrum on the Swelling of Nautron Irradiated V,V-5Cr and V-5 Fe" Journal of Nuclear Materials. 233-237. 400-405 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.A.Garner: "Influence of Flax-Spectra Differences on Transmutation,Dimensional Chagnes and Fracture of Vanadium Alloys" Journal of Nuclear Materials. 233-237. 406-410 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.A.Koptelov, S.Ishino, S.Iwata and N.Sekimura: ""Interstitial Cluster Formation in Metals under Intense Irradiation"" Journal of Nuclear Materials. 225. 38-52 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Morishita, H.L.Heinisch, S.Ishino and N.Sekimura: ""The Correlation of Defect Distribution in Collisional Phase with Measured Cascade Collapse Probability"" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 102. 67-71 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, N.Sekimura and S.Ishino: ""Ion Irradiation Study on Radiation Embrittlement of Pressure Vessel Steels"" Proceedings of JCSTEA 7 Series Symposium on Materials for Advanced Energy Systems and Fission and Fusion Engineering '94. 363-368 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sekimura: ""Radiation Damage in Materials -Primary Knock-on Atom Energy Analyzes of Cascade Damage"" Proceedings of the 1994 Symposium on Nuclear Data. 106-111 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sekimura, T.Iwai and F.A.Garner: ""Influence of Boron-generated Helium on the Swelling of Neutron Irradiated V.V-5Cr andV-5Fe"" Journal of Nuclear Materials. 233-237. 400-405 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.A.Garner, L.R.Greenwood, B.A.Loomis, S.Ohnuki and N.Sekimura: ""Influence of Flux-Spectra Differences on Transmutation, Dimensional Chagnes and Fracture of Vanadium Alloys"" Journal of Nuclear Materials. 233-237. 406-410 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sekimura: ""Primary Knock-on Atom Energy Dependence of Cascade Damage Formation and Interaction"" Journal of Nuclear Materials. 233-237. 1080-1084 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.A.Koptelov: ""Interstitial Cluster Formation in Metals under Intense Irradiation"" Journal of Nuclear Materials. 225. 38-52 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Morishita: ""The Correlation of Defect Distribution in Collisional Phase with Measured Cascade Collapse Probability"" Nuclear Instruments and Methods in Phisics Research B. 102. 67-71 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Iwai: ""Hardening Characteristics of Ion Irradiated Iron Based Model Alloys"" ASTM-STP. 1204. 228-240 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sekimura: ""The Observation and Interpretation of Microstructural Evolution and Swelling in Austenitic Steels under Irradiation"" ASTM-STP. 1175. 992-1000 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sekimura: ""Microstructural Evolution of Neutron-Irradiated Fe-Cr-Ni Ternary Alloys at High Helium Generation Rates"" Journal of Nuclear Materials. 205. 190-197 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sekimura: ""The Observation and Interpretation of Microstructural Evolution and Swelling in Austenitic Steels under Irradiation"" ASTM-STP. 1175. 992-1000 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sekimura: ""Cascade Darnage Formation in Gold under Self-Ion Irradiation"" Journal of Nuclear Materials. 160-163 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Morishita: ""The Relationship between Collisional Phase Defect Distribution and Cascade Collapse Efficiency"" Journal of Nuclear Materials. 212-215. 198-202 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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