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2015 年度 実績報告書

高レベル放射性廃棄物の処理用コンテナ材料の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 25289249
研究機関九州工業大学

研究代表者

石丸 学  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (00264086)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードナノ構造材料 / 照射効果 / アモルファス化 / 先端的電子顕微鏡技術
研究実績の概要

我々は、多量の面欠陥を含む炭化ケイ素(ナノ構造SiC)において耐照射性が向上することを見出している。照射により導入された格子欠陥の移動が、面欠陥の間に2次元的に制限されることが、耐照射性向上に寄与していると考えられる。その詳細を明らかにするには、面欠陥の構造情報の取得が必要不可欠である。 [110]方向に投影したSiとCの距離は0.13nmであるが、通常の電子顕微鏡の空間分解能は0.2nm程度であり、両者を分離することが出来ない。そこで、サブオングストロームの空間分解能を有する球面収差補正電子顕微鏡を用いて、ナノ構造SiCの極微構造解析を行った。まず、欠陥を含まないSiCを用いてSiとCの分離および区別が可能か検証した。シミュレーションとの比較により、[110]方向からの観察によりSiとCが分離できることが確認された。本装置によりナノ構造SiCを観察したところ、通常の電子顕微鏡では見ることが出来ない格子の歪みが確認された。この歪みは積層欠陥近傍で大きく、積層欠陥から離れると小さくなることが確認された。この局所的な歪みの存在が、格子間原子や空孔の移動に影響を与えていると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [国際共同研究] テネシー大学/オークリッジ国立研究所/ノースカロライナ州立大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      テネシー大学/オークリッジ国立研究所/ノースカロライナ州立大学
  • [雑誌論文] Atomistic structures of nano-engineered SiC and radiation-induced amorphization resistance2015

    • 著者名/発表者名
      K. Imada, M. Ishimaru, K. Sato, H. Xue, Y. Zhang, S. Shannon, W. J. Weber
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 465 ページ: 433-437

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2015.06.036

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Corundum-to-spinel structural phase transformation in alumina2015

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, M. Ishimaru, Y. Sina, C. J. McHargue, K. E. Sickafus, E. Alves
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      巻: 358 ページ: 136-141

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2015.06.005

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ナノ結晶ZrO2のイオン照射に伴う構造変化2015

    • 著者名/発表者名
      杉山 貴悟、石丸 学
    • 学会等名
      第57回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス
    • 年月日
      2015-11-21
  • [学会発表] ナノ構造SiCのアモルファス化に及ぼす照射イオン種の影響2015

    • 著者名/発表者名
      今田健太、石丸 学
    • 学会等名
      日本金属学会2015年秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [学会発表] イオン照射ナノ結晶ZrO2における結晶粒成長とそれに伴う構造変化2015

    • 著者名/発表者名
      杉山 貴悟、石丸 学
    • 学会等名
      日本金属学会2015年秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [学会発表] ナノ構造SiCにおける欠陥構造の極微構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      赤司 樹貴、今田健太、石丸 学、佐藤和久
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会・軽金属学会九州支部平成27年度合同学術講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2015-06-06
  • [学会発表] Zr+イオン照射サファイアにおける準安定相の形成と熱的安定性2015

    • 著者名/発表者名
      岡 直正、安達省吾、石丸 学
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会・軽金属学会九州支部平成27年度合同学術講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2015-06-06
  • [学会発表] ナノ結晶ZrO2における照射誘起構造変化の透過電子顕微鏡観察2015

    • 著者名/発表者名
      杉山 貴悟、石丸 学
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会・軽金属学会九州支部平成27年度合同学術講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2015-06-06

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-27  

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