核融合炉用セラミックスに於ける核変換ヘリウムと放射損傷の相互作用に関する研究

1988 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 61880002
• 研究種目: 試験研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: プラズマ理工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 岩本 信也 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (40028973)
• 研究分担者: 井上 勝敬 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (90029067) ; 小林 直人 電子技術総合研究所, 量子技術部, 主任研究員 ; 岩田 忠夫 日本原子力研究所, 物理部, 室長 ; 香山 晃 東京大学, 工学部, 助教授 (80092203) ; 伊藤 憲昭 名古屋大学, 理学部, 教授 (90022996) ; IWATA Tadao Department of Physics・Japan Atomic Energy Research Institute・Principal Scientist
• 研究期間 (年度): 1986 – 1988
• キーワード: 核融合炉材料 / セラミックス / 核変換 / Heイオン再放出 / Dイオン打ち込み / 熱拡散率 / 中性子照射 / 照射欠陥 / セラミックス微構造

研究概要

本試験研究においては、核融合炉用セラミックスとしてその重要性が認識されている窒化アルミニウムについて核変換損傷と変位損傷との同時照射効果の研究法の確立を目指した。すなわち、新しい模擬照射手法である同位体照射手法を確立すべく高純度Al^<15>Nの製造装置の設計・制作から各種の材料評価手法の検討・これに続く照射効果の検討を行ない、以下に述べる成果が得られた。
1.核融合炉用セラミックスとして基本的な高純度窒化アルミニウムを製造する装置の設計・製作を行ない目標値以上の高純度窒化アルミニウムの製造に成功し、各種の基礎特性評価の照射効果の評価試験に材料を提供した。
2.重要な物性値である光学特性の測定を行なう為に焼結助材の検討も行ない光吸収スペクトルの測定については中性子照射効果の検討も実施し、RTNSIIでの14MeV中性子との照射相関の検討も行なった。更に、新しい手法である光放出特性とイオン照射との関係についても検討を行なった。
3.同位体調整した窒化アルミニウムの中性子照射として国内の原子炉としては材料試験炉(JMTR)、高速増殖試験炉(常陽)での照射を実施し、照射後試験を開始した。更に日米協力の一環として高速増殖試験炉(FFTF)及び混合スペクトル炉(HFIR)での照射準備を行なった。
4.窒化アルミニウムの優れた熱特性を更に向上させる目的で希土類酸化物添加の検討を行い、高熱伝導化に有効であることを確認した。又、レーザーフラッシュ法の改善を行い、微小試験片での熱伝導度の計測技術を確立出来た。この結果、現在進行中の原子炉照射用試験片の形状決定に寄与した。
5.窒化アルミニウム超微粒子の製造法としてパルスYAGレーザーを用いた加熱蒸発法の検討を行なった。その結果、将来のRF加熱用窓材料の直接製作の可能性を示唆する知見を得た。

研究成果

• [文献書誌] 岩本信也: 日本金属学会誌.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 岩本信也: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B32. 37-41 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 井上勝敬: 高温学会誌. 14-1. 12-18 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 松縄郎: 高温学会誌. 13-1. 30-42 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 松縄郎: 高温学会誌. 13-2. 69-78 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Tanabe: Surface Science. 187. 499-510 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 田中実、山本良一 編 岩田忠夫: "計算物理学と計算化学-分子動力学とモンテカルロ法-"放射線総称の破壊の計算機実験"" 海文堂, 54-74 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Eds.by J.Chenglie et al.: "Proceedings of Beijing International Symposium of PHSICS AT TANDEM ("Radiation Effects Studies in the Tandem Energy Rejion")" World Scientific, 587-598 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] N. Iwamoto: "Characterization of H^+ Ion Irradiated Silicon Carbides" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B32. 37-41 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K. Inoue: "Application of Laser Flash Method to Penetrative Materials and Measurement of Its Thermal Diffusivity" J. High Temperature Society. 14. 12-18 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A. Mastunawa: "Laser Production of Ultra-Fine Metal Particles" J. High Temperature Society. 13. 30-42 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A. Mastunawa: "Laser Production of Ultra-Fine Ceramic Particles" J. High Temperature Society. 13. 68-78 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T. Tanabe: "AES and XPS Studies of Oxygen Stabilized -Zirconium" Surface SCience. 187. 499-510 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T. Iwata: Proceedings of Beijing International Symposium of PHYSIC AT TANDEM("Radiation Effect Studies in the Tandem Energy Rejion"). World Scientific, 587-598 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より