| 研究課題/領域番号 |
16K06963
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
原子力学
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
|---|
研究代表者 |
石川 法人 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (90354828)
|
|---|
| 研究分担者 |
田口 富嗣 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (50354832)
篠嶋 妥 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (80187137)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
|
|---|
| キーワード | ナノ構造 / 照射損傷 / イオン照射 / セラミックス / ナノヒロック / 高速重イオン / 加速器 / 透過型電子顕微鏡 / 自己修復 / ナノ材料 / 粒子線 |
|---|
| 研究成果の概要 |
100 MeV以上の高速重イオンをセラミックスに照射すると、表面に10 nm程度の隆起物(ナノヒロック) が形成されることが知られている。表面ナノ構造(ナノヒロック)の形成メカニズムの解明に向けて、様々なセラミックスについて、照射した微小試料の透過型電子顕微鏡観察を行った。ナノヒロックの内部が非結晶質である材料群（Y3Fe5O12, ZrSiO4等）の他に、内部が結晶質である材料群（CeO2,CaF2等）が存在することが判明した。セラミックスは照射すると一旦融けて結晶構造が崩れることはすでに分かっていたが、後者の材料のみ、溶けた後に急速に結晶構造を復元できる能力を有していることが分かった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高速重イオン照射はセラミックス材料に対する破壊力が高く、照射によって結晶構造が崩れていくことは不可避だと考えられてきた。しかし、本研究により、一部のセラミックスにおいては、結晶構造が崩れた後でも急速に結晶構造を修復させる能力を有していることが分かった。耐照射性の高いセラミックス材料を開発する上で、一部のセラミックスのもつこの損傷修復能力の発見は非常に重要である。この損傷修復能力を最大化する方向に研究開発が進めば、今後新しい耐照射性材料を開発する道が開けると期待できる。
|
