| 研究課題/領域番号 |
17360456
|
|---|
| 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 | 東京工業大学 |
|---|
研究代表者 |
矢野 豊彦 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (80158039)
|
|---|
| 研究分担者 |
小栗 慶之 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 准教授 (90160829)
中野 裕美 龍谷大学, 工学部, 実験講師 (00319500)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
|
| 配分額 *注記 |
16,220千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 720千円)
2007年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2005年度: 10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
|
|---|
| キーワード | セラミックス / 格子欠陥 / 放射線損傷 / 炭化ケイ素 / 窒化ケイ素 / 熱膨張計 / 等温焼鈍 / 中性子照射損傷 / 中性子照射欠陥 / 回復過程 / 熱膨脹計 / 等温アニール / 等時アニール |
|---|
| 研究概要 |
種々の結晶構造をもつ化合物に中性子照射により導入された欠陥の回復過程を、高温においてその場、かつ、高精度で連続的に検出することにより、その回復プロセスの速度過程を明らかにすることを目的として研究を行った。結晶内への欠陥の蓄積は微小ではあるが体積変化を伴うので、特性変化を検出する手段として超高精度の熱膨張計を用いた測定を主として行った。
(1)はじめに、購入した高精度熱膨張計の性能を検証して、精度を確認した。ついで、中性子照射した複数の結晶質SiCについて、超高精度熱膨張計を用いて、一定温度に昇温後、その温度に6時間以上一定に保ち、長さの時間変化を連続的に検出した。これを、試料長が照射以前の長さに戻るまで順次温度を上昇しながら繰り返し測定した。
(2)各温度で得られた時間-長さ変化曲線を解析し、それぞれの温度での回復速度は、約1時間までの短時間と長時間部分の2つの速度が観測され、1次反応とした時の回復速度を明らかにした。また、長さ変化速度を測定温度に対してプロットすることにより回復の見掛けの活性化エネルギーを明らかにした。さらに点欠陥の分子動力学計算を参考にして、欠陥回復機構を検討した。
(2)結晶構造がSiCと類似しているSi単結晶について、超高精度熱膨張計を用いて同様な測定を行った結果、中性子照射による長さ変化は極めて小さいものの各温度における回復を検出でき、回復過程を明らかにすることができた。
(4)照射後のSiC試料を異なる条件でアニールし、高分解能電子顕微鏡を用いて、中性子照射欠陥(ループの生成、ボイド・バブルの生成)を観察した結果、1400℃以上の加熱によりバブルが生成することが明らかとなった。この結果を、欠陥回復モデルに反映した。
(5)これまでの研究により得られた成果を比較検討して、照射損傷の形成およびその熱安定性に及ぼす結晶構造的な特徴を検討した。
|
