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交流インピーダンス法およびガス放出法によりジルコニウム酸化物(単斜晶)の電気伝導度ならびに水素溶解度を測定した。電気伝導度の温度および水蒸気圧依存性を評価し、水蒸気圧の増加にともなう電気伝導率の増加は、試料に侵入したプロトンの寄与であることを見出した。また、水素溶解度の温度依存性を評価し、それらより水素の拡散係数を求めた。さらにジルコニウム酸化膜中の水素の化学状態を光電気化学的測定法および離散変分Xα分子軌道計算により研究した。水素添加がジルコニウム酸化膜の光電気化学的特性に与える影響を光電流スペクトルより評価し、水素添加によりジルコニウム酸化膜のエネルギーギャップ内に新しいエネルギー順位が生成することが見出された。また水素添加により引き起こされる電子状態の分布をモット・ショットキー理論より評価した。電子構造の計算より、水素添加は他の原子のイオン結合性に大きな影響を及ぼさず、また水素の結合性も低いことがわかった。このように水素添加の電子機構を化学結合特性の観点から議論し、ジルコニウム合金の腐食挙動・水素吸収挙動に関係する酸化膜の透過性に関する知見も得られた。
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