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先進電子顕微鏡法による蛍石型酸化物中の酸素欠陥挙動の動的観察・計測

研究課題

研究課題/領域番号 25420692
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 金属物性・材料
研究機関九州大学

研究代表者

安田 和弘  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80253491)

研究分担者 椎山 謙一  純真学園大学, 保健医療学部, 准教授 (30243900)
連携研究者 松村 晶  九州大学, 工学研究院, 教授 (60150520)
吉岡 聰  九州大学, 工学研究院, 助教 (50452818)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード蛍石型酸化物 / 照射損傷 / 原子炉燃料 / 電子励起 / 転位ループ / 選択的はじき出し損傷 / 電子顕微鏡法 / イオントラック / 電子顕微鏡 / 核燃料 / 核変換処理材料 / 照射欠陥
研究成果の概要

次世代軽水炉燃料や核変換処理材料として期待される蛍石型酸化物中には、放射線照射に伴って酸素イオン副格子にはじき出し欠陥が優先的に形成される。本研究では、酸素イオン点欠陥の挙動に着目しながら放射線照射によって蛍石型酸化物中に形成される種々の照射欠陥集合体の形成・成長過程、ならびに蓄積過程を先進電子顕微鏡を用いた「その場」観察・分析法により追求した。その結果、(1)電子照射下で形成される酸素転位ループの原子構造ならびに成長過程、(2)イオントラックの原子構造と蓄積過程、ならびに(3)電子照射下「その場」カソード・ルミネッセンス分光法による酸素空孔蓄積に関する重要な基礎的知見を得た。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (4件)

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

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Univerity of Tennessee(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] COLOR-CENTER PRODUCTION AND RECOVERY IN ELECTRON-IRRADIATED MAGNESIUM ALUMINATE SPINEL AND CERIA2016

    • 著者名/発表者名
      J.-M. Costantini, G. Leolong, M. Guillaument, W.J. Weber, S. Takaki, K. Yasuda
    • 雑誌名

      Journal of Physics Condensed Matter

      巻: 印刷中

    • 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] Temperature dependent evolution of dislocation loops in YSZ under high energy electron irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      AKM S.I. Bhuian, K.Kuwahara, T.Yamamoto, K. Yasuda, S. Matsumura, H. Yasuda
    • 雑誌名

      Transactions of the Materuals Reserach Society of Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      130005263686

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure of Ion Tracks in Ceria Irradiated with High Energy Xenon Ions2015

    • 著者名/発表者名
      S. Takaki, K. Yasuda, T. Yamamoto, S. Matsumura, N. Ishikawa
    • 雑誌名

      Progress in Nuclear Energy

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atomic Structure of Ion Tracks in CeO2 Irradiated with 200 MeV Xe Ions2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takaki, T. Yamamoto, M. Kutsuwada, K. Yasuda, S. Matsumura
    • 雑誌名

      JAEA-review

      巻: 2013-057 ページ: 55-56

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Atomic Structure of Ion Tracks In Ceria2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takaki, K. Yasuda, T. Yamamoto, S. Mastumura, N. Ishikawa
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. and Meth. Phys. Res.B

      巻: 326 ページ: 140-144

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2013.10.077

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atomic-Resolution HAADF/ABF-STEM Observation of Radiation-Induced Defects in Ceria2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takaki, K. Yasuda, T. Yamamoto, S. Matsumura, N. Ishikawa
    • 雑誌名

      Prodeedings on 18th Internbational Microscopy Congress

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atomic Structure of Ion Tracks in CeO2 Irradiated with 200 MeV Xe Ions2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takaki, T. Yamamoto, M. Kutsuwada, K. Yasuda, S. Matsumura, N. Ishikawa, M. Matsuda, M. Sataka
    • 雑誌名

      JAEA-Review

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomistic Observation of Electron Irradiation-induced Defects in CeO22013

    • 著者名/発表者名
      S.Takaki, T. Yamamoto, M. Kutsuwada, K.Yasuda, S. Matsumura
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 'Advances in Materials for Nuclear Energy'

      巻: 1514 ページ: 93-98

    • DOI

      10.1557/opl.2013.199

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Novel Optical Fiber System for Cathodoluminescence Detection in High Voltage Transmission Electron Microscope2013

    • 著者名/発表者名
      K. Furumoto, T. Tanabe, N. Yamamoto, T. Daio, S. Matsumura and K. Yasuda
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 54 号: 5 ページ: 854-856

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2013025

    • NAID

      10031168437

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic Structure of Ion Tracks and Microstructure Evolution in Oxides Irradiated with Swift Heavy Ions2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, T. Yamamoto, S. Takaki, S. Matsumura, N. Ishikawa
    • 雑誌名

      Proceedings on Eleventh International Topical Meetings on Nuclear Applications of Accelerators (AccApp'13)

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Temperature and Electron Energy Dependent Evolution of Dislocation Loops in Yttria Stabilized Zirconia2016

    • 著者名/発表者名
      AKM A.I. Bhuian, K.Kuwahara,T. Yamamoto,K. Yasuda, S. Matsumura, H. Yasuda
    • 学会等名
      MRS Spring Meeting and Exhibit
    • 発表場所
      USA, Phoenix
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍石構造酸化物中のイオントラック構造と微細組織発達 (1)CeO2とZrO2の比較2016

    • 著者名/発表者名
      高木聖也、安田和弘、松村晶、石川法人
    • 学会等名
      日本原子力学会 2016春の大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 蛍石構造酸化物中のイオントラック構造と微細組織発達 (2)電子的阻止能依存性2016

    • 著者名/発表者名
      永石大誠、高木聖也、安田和弘、松村晶、石川法人
    • 学会等名
      日本原子力学会 2016春の大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Study on the evolution of dislocation loops in yttria stabilized cubic zirconia2015

    • 著者名/発表者名
      AKM A.I. Bhuian, K.Kuwahara,T. Yamamoto,K. Yasuda, S. Matsumura, H. Yasuda
    • 学会等名
      日本MRS 年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念館
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure of Defects and Microstructure Evolution in Oxide Ceramics – Role of Electronic Excitation and Selective Displacement Damage –2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda
    • 学会等名
      MINOS 2nd Int. Workshop Irradiation of Nuclear Materials: Flux and Dose Effects
    • 発表場所
      CEA – INSTN Cadarache
    • 年月日
      2015-11-04
    • 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] Structure and accumulation of ion tracks in ceria irradiated with 100 MeV Kr ions2015

    • 著者名/発表者名
      T.Nakaishi, S. Takaki, K.Yasuda, S. Matsumura, N.Ishikawa
    • 学会等名
      18th Radiation Effects in Insulators
    • 発表場所
      Hotel Royal Orchid, Jaipur
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化セリウム中の酸素・セリウムイオンフレンケル対挙動2015

    • 著者名/発表者名
      椎山謙一、高木聖也、山本知一、安田和弘、松村晶、A. Chartier,C.Meis
    • 学会等名
      日本金属学会秋期(第157回)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] Electron energy and temperature dependence of the evolution of dislocation loops in Yttria stabilized Zirconia2015

    • 著者名/発表者名
      AKM A.I. Bhuian, K.Kuwahara,T. Yamamoto,K. Yasuda, S. Matsumura, H. Yasuda
    • 学会等名
      日本金属学会秋期(第157回)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] Defect Structure in Ceria/Silica Irradiated with Swift Heavy Ions2015

    • 著者名/発表者名
      S.Yoshioka, K.Yausda, N.Ishikawa, S. Matsumura
    • 学会等名
      16th International Conference on Small-Angle Scattering
    • 発表場所
      Helmholtz Zentrum Berlin
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速重イオン照射によりCeO2中に形成されるイオントラック構造の重畳効果2015

    • 著者名/発表者名
      髙木聖也、山本知一、安田和弘、松村 晶、石川法人
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年 春期講演大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] CeO2中のイオントラック構造の原子レベル観察2014

    • 著者名/発表者名
      高木聖也、山本知一、安田和弘、松村 晶、石川法人
    • 学会等名
      第56回日本顕微鏡学会九州支部総会・学術講演会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] CeO2中の照射欠陥形成・成長過程の電子エネルギー依存性2014

    • 著者名/発表者名
      桑原 健人、高木聖也、山本知一、安田和弘、松村 晶
    • 学会等名
      日本原子力学会九州支部第33回研究発表講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速重イオン照射に伴うEr2O3ドープCeO2中のイオントラック微細構造の解析2014

    • 著者名/発表者名
      安藤 広介、高木聖也、山本知一、安田和弘、松村 晶、石川法人
    • 学会等名
      日本原子力学会九州支部第33回研究発表講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 小角X線散乱法によるCeO2/SiO2中のイオントラックのサイズ評価2014

    • 著者名/発表者名
      鶴田幸之介、高木聖也、吉岡 聰、安田和弘、松村 晶、堀出朋哉、石川法人
    • 学会等名
      日本原子力学会九州支部第33回研究発表講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomic Structure of Ion Tracks in Fluorite Structure Oxide2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, S. Takaki, T. Yamamoto, S. Matsumura, N. Ishikawa
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 小角X線散乱法による酸化物セラミックス中のイオントラックのサイズ評価2014

    • 著者名/発表者名
      吉岡 聰,髙木聖也,山本 知一,安田 和弘,松村 晶,堀出 朋哉,石川 法人
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年 秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomic-Resolution HAADF/ABF-STEM Observation of Radiation-Induced Defects in Ceria2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takaki, K. Yasuda, T. Yamamoto, S. Matsumura, N. Ishikawa
    • 学会等名
      18th International Microscopy Congress
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Structure and Accumulation of Ion Tracks in Oxide Ceramics2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, S. Takaki, T. Yamamoto, S. Matsumura, N. Ishikawa
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atomic Scale Study on Ion Tracks in Ceria Irradiated with 200 MeV Xe Ions2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takaki, K. Yasuda, T. Yamamoto, S. Matsumura, N. Ishikawa
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomic Structure of Ion Tracks in Oxide Ceramics2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, S. Takaki, T. Yamamoto, S. Matsumura and N. Ishikawa
    • 学会等名
      26th International Conference on Atomic Collisions in Solids (ICACS-26)
    • 発表場所
      Debrecen, Hungary
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子および重イオンを重畳照射したCeO₂中の照射欠陥形成・成長2014

    • 著者名/発表者名
      川波 隼己,桑原 健人,高木 聖也,山本 知一,安田 和弘,松村 晶
    • 学会等名
      日本金属学会九州支部・日本鉄鋼協会九州支部・軽金属学会九州支部 H26年度合同学術講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-06-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomic Structure of Ion Tracks in Fluorite Structure Oxide2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, S. Takaki, T. Yamamoto, S. Matsumura, N. Ishikawa
    • 学会等名
      2014MRS Spring Meeting & Exhibit/Symposium ZZ: Advanced Characterization Techniques for Ion-Beam-Induced Effects in Materials
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-04-21 – 2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] α-Al2O3中の電子照射誘起発光の超高圧電子顕微鏡内「その場」計測2014

    • 著者名/発表者名
      天雲 祐輔、山本 知一、吉岡 聰、安田 和弘、松村 晶
    • 学会等名
      日本金属学会2014春季大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] CeO2中の転位ループ形成・成長過程の電子エネルギー依存性2014

    • 著者名/発表者名
      桑原 健人、高木 聖也、山本 知一、安田 和弘、松村 晶
    • 学会等名
      日本金属学会2014春季大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高密度電子励起により誘起されるCeO2中のイオントラックの構造2013

    • 著者名/発表者名
      髙木聖也,山本知一,安藤広介,桑原健人,轡田政則,安田和弘,松村晶,石川法人
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • 発表場所
      吹田市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomic Structure of Ion Tracks in Ceria2013

    • 著者名/発表者名
      S. Takaki, K. Yasuda, T. Yamamoto, S. Matsumura, N. Ishikawa
    • 学会等名
      International Conference on Radiation Effects in Insulators (REI 2013)
    • 発表場所
      Helsinki, Finland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Nucleation-and-growth of Anomalous Dislocation Loops in Fluorite-type Oxides Formed under Electron Irradiation2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, S. Takaki, T. Yamamoto, S. Matsumura
    • 学会等名
      The Third Workshop On TEM With In Situ Irradiation (WOTWISI-3)
    • 発表場所
      Sapporo
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atomic Structure of Ion Tracks and Microstructure Evolution in Oxide Ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, T. Yamamoto, S. Takaki, S. Matsumura, N. Ishikawa
    • 学会等名
      Eleventh International Topical Meeting on Nuclear Applications of Accelerators
    • 発表場所
      Bruges, Belgium
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速重イオン照射に伴うCeO2中のイオントラック構造の原子レベル観察2013

    • 著者名/発表者名
      高木 聖也、山本知一、轡田 政則、安田 和弘、松村晶、石川法人
    • 学会等名
      日本金属学会2013年秋期大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化セリウム中のフレンケル対挙動2013

    • 著者名/発表者名
      椎山謙一、高木聖也、安田和弘、松村晶、A. Chartier, C. Meis
    • 学会等名
      日本金属学会2013年秋期大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子照射したCeO2中の転位ループの成長挙動の「その場」観察・解析

    • 著者名/発表者名
      桑原健人、高木聖也、山本知一、安田和弘、松村 晶
    • 学会等名
      日本原子力学会九州支部第32回研究発表講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 九州大学大学院 工学研究院 エネルギー量子工学部門 量子線物性工学研究室

    • URL

      http://www.qpn.kyushu-u.ac.jp/lab3/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 九州大学工学研究院 エネルギー量子工学部門 エネルギー物質工学講座 量子線物性工学研究室

    • URL

      http://www.qpn.kyushu-u.ac.jp/lab3/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 超顕微解析研究センター

    • URL

      http://www.hvem.kyushu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] エネルギー物質科学大講座・放射線物性工学グループ 松村研究室

    • URL

      http://www.qpn.kyushu-u.ac.jp/lab3/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-01-27  

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