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照射誘起起電力現象を利用したエネルギー変換素子開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17560739
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

四竃 樹男  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30196365)

研究分担者 永田 晋二  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40208012)
鳴井 實  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20250821)
土屋 文  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (90302215)
藤 健太郎  日本原子力研究開発機構, J-PARKセンタ-, 研究員 (40344717)
藤 塚正和 (藤塚 正和)  物質材料研究機構, 材料基盤情報ステ-ション, 主幹研究員 (70354230)
研究期間 (年度) 2005 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,820千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 420千円)
2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード放射線エネルギ- / プロトン伝導性酸化物 / 高エネルギー中性子 / 原子炉 / 電子伝導 / 放射線エネルギー / 原子力エネルギー / 照射誘起起電力 / 構造・機能材料
研究概要

放射線照射環境下のセラミックス/電極材料システムにおいて、103-106倍にも及ぶ照射誘起起電力が発生することがわかっている。本研究では、照射誘起起電力現象の機構を解明し、この現象が原子炉炉心計測機器、核融合プラズマ診断機器等の放射線下で使用される電気機器に及ぼす影響を定量評価し、この現象を記述する定量モデルを構築した。さらに、得られた基礎的知見を元に、この現象を有効に利用した変換効率が高く寿命の長い放射線エネルギー/電気エネルギー変換素子の開発を行った。

報告書

(5件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Status of development of functional materials with perspective on beyond-ITER2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama, S. Nagata, B. Tsuchiya
    • 雑誌名

      FUSION ENGINEERING AND DESIGN 83(7-9)

      ページ: 976-982

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Examination of Electrical Insulating Performance of Er2O3 Ceramic Coating under Ion Beam Irradiation2008

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, B. Tsuchiya, F. Sato, T. Shikama, T. Iida, T. Muroga
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 83

      ページ: 1300-1303

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Change in Hydrogen Absorption Characteristic of SrCe_<0.95>Yb_<0.05>O_<3->.by Electron Beam Modification2008

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, A. Morono, E. R. Hodgson, S. Nagata, T. Shikama
    • 雑誌名

      Solid State Ionics 179

      ページ: 909-912

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Status of development of functional materials with perspective on beyond-ITER2008

    • 著者名/発表者名
      四竃樹男, ほか
    • 雑誌名

      FUSION ENGINEERING AND DESIGN 83(7-9)

      ページ: 976-982

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 液体ブランケット用セラミック被覆材料の照射下電気絶縁特性2007

    • 著者名/発表者名
      田中照也、室賀健夫、四竃樹男、土屋文、鳴井実、西谷健夫、飯田敏行、佐藤文信、池田稔治、鈴木晶大
    • 雑誌名

      J. Plasma Fusion Res. Vol. 83,No. 4

      ページ: 391-396

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Neutron Irradiation on the Properties of Functional Materials for Fusion Applications : Role of Hydrogen in Radiation Effects on Oxide Ceramics2007

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama, B. Tsuchiya, E. R. Hodgson
    • 雑誌名

      Nucl. Mater. 367-370

      ページ: 995-1002

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation Enhanced Diffusion of Hydrogen in Insulating Materials under Reactor Irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, T. Shikama, S. Nagata, K. Toh, M. Narui, M. Yamazaki
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater. 367-370

      ページ: 1073-1078

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation Induced Phenomena on Electronic and Protonic Conductions of Compact Hydride-Electrolyte Fuel Cell2007

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, S. Nagata, K. Saito K. Toh, T.Shikama
    • 雑誌名

      Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials

      ページ: 133-137

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Search for Luminescent Materials under 14 MeV Neutron Irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      K. Toh, T. Shikama, S. Nagata, B. Tsuchiya
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater. 367-370

      ページ: 1128-1132

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation enhanced diffusion of hydrogen in perovskite-type oxide ceramics under reactor irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, T. Shikamaほか
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 367

      ページ: 1073-1078

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for luminescent materials under 14 MeV neutron irra diation2007

    • 著者名/発表者名
      K. Toh, T, Shikamaほか
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 367

      ページ: 1128-1132

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical Conductivity of Proton Conductive Ceramics under Reactor Irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama, B. Tsuchiya, S. Nagata, K. Toh
    • 雑誌名

      Advances in Science and Technology 45

      ページ: 1974-1979

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Dosimetry for Ionizing Radiation Fields by Infrared Radioluminescence2006

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama, K. Toh, S. Nagata, B. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology 242・1-2

      ページ: 1103-1106

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Radiation Sensitive Scintillator/Optical Fiber System for Radiation Dosimetry in Burning Plasma Machine2006

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama, K. Toh, S. Nagata, B. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 46

      ページ: 46-50

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical dosimetry for ionizing radiation fields by infrared radioluminescence2006

    • 著者名/発表者名
      T.Shikama ほか
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology 242・1-2

      ページ: 1103-1106

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical Conductivity of Proton Conductive Ceramics under Reactor Irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      T.Shikama ほか
    • 雑誌名

      Advances in Science and Technology 45

      ページ: 1974-1979

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Radiation sensitive scintillator/optical fiber system for radiation dosimetry in burning Plasmあ machine2006

    • 著者名/発表者名
      T.Shikama ほか
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 46

      ページ: 46-50

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of Ionization on Migration of Hydrogen Doped into BaCe_<0.9>Y_<0.1>O_<3->

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, A. Morono, E. R. Hodgson, S. Nagata, T. Shikama
    • 雑誌名

      Solid State Ionics(to be published)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dose Dependence of Radiation Induced Conductivity in Hydrogen Doped Perovskite-type Oxide Ceramics at Elevated Temperature of 473 K

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, A. Morono, S. M. Gonzalez, E. R. Hodgson, S. Nagata, K. Toh, T. Shikama
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater.(to be published)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Status of Research Reactors in Japan2009

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama, S. Nagata, B. Tsuchiya
    • 学会等名
      IAEA 2nd TWGRR(Technical Working Group on Research Reactors) Meeting
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2009-02-09
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Status of Research Reactors in Japan2009

    • 著者名/発表者名
      四竃樹男
    • 学会等名
      IAEA 2nd TWGRR(Technical Working Group on Research Reactors) Meeting
    • 発表場所
      Vienna オーストリア
    • 年月日
      2009-02-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Ion beam analyses on radiation effects in ceramics2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama, S. Nagata, B. Tsuchiya
    • 学会等名
      The 13rd International Conference on Fusion Reactor Material
    • 発表場所
      Nice, France
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Study of Irradiation Effects in Materials with High-Neutron-Flux Fission Reactors2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama, S. Nagata, B. Tsuchiya
    • 学会等名
      IAEA Technical Meeting on Research Reactor Application for Materials under High Neutron Fluence
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2008-11-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Study of Irradiation Effects in Materials with High-Neutron-Flux Fission Reactors2008

    • 著者名/発表者名
      四竃樹男
    • 学会等名
      IAEA Technical Meeting on Research Reactor Application for Materials under High Neutron Fluence
    • 発表場所
      Vienna オーストリア
    • 年月日
      2008-11-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 水蒸気環境下における酸化物セラミックスの電気特性に対する放射線誘起効果2008

    • 著者名/発表者名
      土屋文、金宰煥、永田晋二、四竃樹男、鳴井実、山崎正徳、相沢雅夫、正治章、高橋広幸、塙修、茂垣隆久
    • 学会等名
      日本原子力学会 春の大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Ion beam analyses on radiation effects in ceramics2007

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama
    • 学会等名
      The 13rd International Conference on Fusion Reactor Material
    • 発表場所
      Nice, France
    • 年月日
      2007-12-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Radiation effects in functional ceramics for diagnostics of burning plasmas2007

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama, S. Nagata, B. Tsuchiya
    • 学会等名
      The third European Workshop on Optical Fibre Sensors
    • 発表場所
      Naples, Italy
    • 年月日
      2007-07-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Radiation effects in functional ceramics for diagnostics of buming plasmas2007

    • 著者名/発表者名
      T. Shikama
    • 学会等名
      The third European Workshop on Optical Fibre Sensors
    • 発表場所
      Naples, Italy
    • 年月日
      2007-07-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Dose Dependence of Radiation Induced Conductivity in Hydrogen Doped Perovskite-type Oxide Ceramics at Elevated Temperature of 473 K2007

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, A. Morono, S. M. Gonzalez, E. R. Hodgson, S. Nagata, K. Toh, T. Shikama
    • 学会等名
      13th Int. Conf. on Fusion Reactor Materials
    • 発表場所
      France, December
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 水素含有酸化物セラミックスにおける電子線照射誘起伝導度の線量率依存性2007

    • 著者名/発表者名
      土屋文、永田晋二、藤健太郎、四竃樹男
    • 学会等名
      日本原子力学会春の大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Effects of Ionization on Migration of Hydrogen Doped into BaCe_<0.9>Y_<0.1>O_<3->.2006

    • 著者名/発表者名
      B. Tsuchiya, A. Morono, E. R. Hodgson, S. Nagata, T. Shikama
    • 学会等名
      14^<th> Int. Conf. on Solid State Proton Conductors
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 照射誘起効果による酸化物セラミックスの水素吸収特性の変化2006

    • 著者名/発表者名
      土屋文、永田晋二、藤健太郎、四竃樹男
    • 学会等名
      日本原子力学会春の大会
    • 発表場所
      日本原子力研究開発機構
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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