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格子欠陥挙動の正確な理解に基づいた材料照射損傷の新たな抑制原理の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15H04244
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関島根大学

研究代表者

荒河 一渡  島根大学, 総合理工学研究科, 准教授 (30294367)

研究分担者 武藤 哲也  島根大学, 総合理工学研究科, 准教授 (50312244)
大島 義文  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 准教授 (80272699)
連携研究者 田中 信夫  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (40126876)
保田 英洋  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60210259)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワード照射損傷 / 格子欠陥 / 電子顕微鏡 / 核融合炉 / 原子炉 / 転位 / 衝突カスケード / 原子空孔 / 格子間原子
研究成果の概要

原子炉・核融合炉構造材料の照射下劣化の主要因は、中性子照射による照射誘起格子点欠陥集合体の蓄積である。点欠陥集合体の蓄積過程を理解するためには、より微小なあらゆる種類の欠陥の生成・移動・相互作用といった挙動についての基礎的な知見が必要である。
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、超高圧電子顕微鏡およびイオン加速器結合型電子顕微鏡を駆使して、ナノサイズ欠陥の挙動に関する新たな知見を得た。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (13件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 10件、 招待講演 20件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] CEA-Saclay/Orsay University(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] CCFE/University of Leeds(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] KTH, Royal Institute of Technology(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Iidaho National Laboratory/Los Alamos National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 北京科学技術大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] CCFE/University of Leeds/Oxford University(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] CEA-Saclay/CNRS/CSNSM/ Orsay University(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] KTH, Royal Institute of Technology(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Idaho National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] CEA/SRMP/CNRS/Orsay University(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] CCFE/Oxford University(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] KTH(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Idaho National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] <110> Dislocation Junction Formation via the Coalescence between Nanoscale 1/2<111> Prismatic Dislocation Loops in Iron2017

    • 著者名/発表者名
      K. Arakawa, T. Amino, H. Yasuda and H. Mori
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 57 号: 11 ページ: 2065-2069

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2017-173

    • NAID

      130006206551

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study of Helium Bubble Production in 10 keV He+ Irradiated Tungsten2017

    • 著者名/発表者名
      X. Yi, K. Arakawa, D. Nguyen-Manh, F. Ferroni, P. Liu, W. Han, F. Wan, and S.G. Roberts
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 125 ページ: 454-457

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2017.04.126

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamic Behaviour of Nanometer-sized Defect Clusters Emitted from an Atomic displacement Cascade in Au at 50 K2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ono, M. Miyamoto, K. Arakawa, and R.C. Birtcher
    • 雑誌名

      Philosohical Magazine

      巻: 97 号: 25 ページ: 2196-2206

    • DOI

      10.1080/14786435.2017.1328132

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] FEMTOSECOND LASER PEENING OF 2024 ALUMINUM ALLOY WITHOUT A SACRIFICIAL OVERLAY UNDER ATMOSPHERIC CONDITIONS2017

    • 著者名/発表者名
      Tomokazu Sano, Takayuki Eimura, Ryota Kashiwabara, Tomoki Matsuda, Yutaro Isshiki, Akio Hirose, Seiichiro Tsutsumi, Kazuto Arakawa, Tadafumi Hashimoto, Kiyotaka Masaki, and Yuji Sano
    • 雑誌名

      Journal of Laser Applications

      巻: 29 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.2351/1.4967013

    • NAID

      120006352342

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fast, Vacancy-free Climb of Prismatic Dislocation Loops in Bcc Metals2016

    • 著者名/発表者名
      T.D. Swinburne, K. Arakawa, H. Mori, H. Yasuda, M. Isshiki, K. Mimura, M. Uchikoshi, and S.L. Dudarev
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep30596

    • NAID

      120006349202

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ab initio Scaling Laws for the Formation Energy of Nanosized Interstitial Defect Clusters in Iron, Tungsten and Vanadium2016

    • 著者名/発表者名
      R. Alexander, M.-C. Marinica, L. Proville, F. Willaime, K. Arakawa, M.R. Gilbert, and S.L. Dudarev
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.024103

    • NAID

      120006349200

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of One-Dimensional Migration of Single Self-Interstitial Atoms in Tungsten using High-Voltage Electron Microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      T. Amino, K. Arakawa, and H. Mori
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep26099

    • NAID

      120006349201

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preferential Void Formation at Crystallographically Ordered Grain Boundaries in Nanotwinned Copper Thin Films2015

    • 著者名/発表者名
      T. Lagrange, K. Arakawa, H. Yasuda, M. Kumar
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 96 ページ: 284-291

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2015.06.015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High Temperature Annealing of Ion Irradiated Tungsten2015

    • 著者名/発表者名
      F. Ferroni, X. Yi, K. Arakawa, S. Fitzgerald, P.D. Edmondson, and S.G. Roberts
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 90 ページ: 380-393

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2015.01.067

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 鉄におけるナノ転位ループの二次元上昇運動 (climb) 拡散2017

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第173回春季講演大会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] TEM による微小格子欠陥研究における高純度金属の重要性2017

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 評価分析解析部会「材料中の微量元素の役割の評価」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属における格子欠陥の高温挙動の透過型電子顕微鏡法による研究2017

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 中国四国支部 第129回金属物性研究会「高温材料用金属材料の展望」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鉄における水素誘起キャビティの動的挙動の TEM 観察2017

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡, 蔭山彰良, 廣嶋秀斗, 保田英洋, 深井有
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会(第73 回)学術講演会・金属
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Properties of Radiation-Produced Defects in Metals: In-situ Transmission Electron Microscopy Studies2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Arakawa
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-18)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] In-situ TEM of Dynamics of Radiation-Produced Defects in Metals2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Arakawa
    • 学会等名
      Third International Workshop on Models and Data for Plasma-Material Interaction in Fusion Devices (MoD-PMI 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超高圧電子顕微鏡による金属中の点欠陥挙動の抽出2017

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      共用・計測合同シンポジウム 先端計測研究と共用推進による材料イノベーション
    • 発表場所
      物質・材料研究機構, つくば
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属における格子欠陥の動的挙動のTEM観測2016

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第59回シンポジウム「今こそ形態学-顕微鏡、その始まりから最先端へ-」
    • 発表場所
      帝京平成大学, 東京
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct HRTEM Observation of the Clustering Process of Self-Interstitial Atoms in Iron2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Arakawa, Shigeo Arai, Cosmin Marinica, Estelle Meslin, Francois Willaime, Takafumi Amino, Par Olsson, Sergei Dudarev, Yonfeng Zhang, Hidehiro Yasuda, Hirotaro Mori, Yoshifumi Oshima, Yuta Yamamoto, Nobuo Tanaka
    • 学会等名
      8th International Conference on Multiscale Materials Modeling (MMM 2016)
    • 発表場所
      Palais des Congress, Dijion, France
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 鉄における水素誘起キャビティの挙動の TEM 観測2016

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡, 蔭山彰良, 廣嶋秀斗, 保田英洋, 深井有
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 「水素脆化の基本要因と特性評価」 研究会 中間報告会 シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学, 豊中
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In-situ TEM Studies of Dynamics of Lattice Defects in Metals2016

    • 著者名/発表者名
      K. Arakawa
    • 学会等名
      9th Pacific Rim International Conference of Advanced Materials and Processing (PRICM 9)
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] TEM of Dynamics of Radiation-Produced Defects in Metals: Comparison with Simulations2016

    • 著者名/発表者名
      K. Arakawa
    • 学会等名
      The 13th Computer Simulation of Radiation Effects in Solids (COSIRES 13)
    • 発表場所
      Loughborough University, Loughborough, Leicestershire, UK
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 銅における水素誘起キャビティの 特異な構造と動的挙動の TEM 観察2016

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡, 石田佳大, 保田英洋, 森博太郎, 荒井重勇, 田中信夫, 深井有
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会(第72 回)学術講演会
    • 発表場所
      仙台国際センター, 仙台
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Studies on Dynamic Behaviors of Lattice Defects using Transmission Electron Microscopy (Plenary talk)2016

    • 著者名/発表者名
      K. Arakawa
    • 学会等名
      14th International Workshop on Slow Positron beam Techniques & Applications (SLOPOS 14)
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属中の照射誘起欠陥の挙動の TEM による抽出2016

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      第28回CCSEワークショップ -原子力材料における計算科学研究と原子スケールモデリングによる新展開-
    • 発表場所
      東京大学柏の葉キャンパス駅前サテライト
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure & Dynamics of Radiation-Produced Defects in Metals: Comparison between Electron and Self-ion Irradiations2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Arakawa, Ryota Nagasawa, Cedric Baumier, Brigitte Decamps, Estelle Meslin, Francois Willaime, Hidehiro Yasuda, Hirotaro Mori, Shigeo Arai, Nobuo Tanaka, Takafumi Amino, Shiori Ishino
    • 学会等名
      The Fourth Workshop On TEM With In Situ Irradiation (WOTWISI-4)
    • 発表場所
      Orsay & Gif sur Yvette
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水素関連欠陥の構造と挙動のTEM観測2016

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 評価・解析・分析部会「鋼中水素分析」フォーラム
    • 発表場所
      鉄鋼協会会議室
    • 年月日
      2016-02-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属における微小格子欠陥挙動の観測2016

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム事業 大阪大学微細構造解析プラットフォーム 平成28年度 第2回地域セミナー 超高圧電子顕微鏡による微細構造解析と材料科学研究
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター, 豊中
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水素関連欠陥の構造と挙動の TEM 観測2016

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      軽金属学会 水素と力学特性研究部会 第4回研究会
    • 発表場所
      大阪大学, 豊中
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-Situ TEM of Dynamics of Lattice Defects2015

    • 著者名/発表者名
      K. Arakawa
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced In Situ Electron Microscopy
    • 発表場所
      AIMR, Tohoku university
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] TEM of Irradiation Damage: Electron Irradiation (&Ion Irradiation)2015

    • 著者名/発表者名
      K. Arakawa
    • 学会等名
      Workshop on Irradiation Effects in Nuclear Materials
    • 発表場所
      Oxford University, UK
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] タングステンのセルフイオン照射による転位ループの異常安定化2015

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡, 長澤良太, Brigitte Decamps, Cedric Baumier, Erwan Oliviero, Estelle Meslin, Francois Willaime, 保田英洋, 森博太郎, 荒井重勇, 田中信夫, 網野岳文, 石野栞
    • 学会等名
      日本金属学会2015年秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 電子顕微鏡を用いた転位挙動の直接観測2015

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 中国四国支部 第122回金属物性研究会「金属に含まれる転位組織と運動解析の最前線」
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水素関連欠陥の構造とダイナミクスのTEM観測2015

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会「水素脆化の基本要因と特性評価」研究会
    • 発表場所
      上智大学
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タングステンのセルフイオン照射 下での転位ループ形成過程のTEMその場観察2015

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡, 長澤良太, Brigitte Décamps, Cédric Baumier, Erwan Oliviero, Estelle Meslin, Francois Willaime, 保田英洋, 森博太郎, 荒井重勇, 田中信夫, 網野岳文, 石野栞
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第71回学術講演会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] TEM Studies on Dynamics of Small Defects in Metals: Comparison with Simulations2015

    • 著者名/発表者名
      K. Arakawa
    • 学会等名
      MRS Spring Meeting 2015
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      2015-04-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 荒河一渡 研究室

    • URL

      http://tem-defect.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-09-27  

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