高原子番号材料に捕獲されたトリチウムのBIXS法による追跡

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13480133
• Research Institution: TOYAMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 松山 政夫 富山大学, 水素同位体科学研究センター, 教授 (90135004)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原 正憲 富山大学, 水素同位体科学研究センター, 助手 (00334714) ; 鳥養 祐二 富山大学, 水素同位体科学研究センター, 講師 (80313592) ; 波多野 雄治 富山大学, 水素同位体科学研究センター, 助教授 (80218487)
• Keywords: β線誘起X線計測法 / トリチウム / 非破壊測定 / プラズマ対向材料 / 高原子番号材料 / タングステン / モリブデン / 拡散挙動

Research Abstract

平成14年度は、前年度の成果に基づき下記の2項目について精力的に検討した。
(1)照射トリチウムの熱的挙動
・トリチウムイオンを室温で照射した試料を作成し、これを室温から700℃まで段階的に昇温しながら残留トリチウム量及び分布の変化をBIXS法により追跡した。その結果、加熱温度の上昇と共にAr及びWの特性X線強度の減少割合が増加し、500℃での加熱後では室温での強度の約10%程度まで両者とも減少した。これは主として加熱に伴うトリチウムの脱離によるものであることがシミュレーションによるスペクトル解析から示唆された。
(2)トリチウムの溶解・拡散挙動挙動に対するHeの照射効果
・所定量のHeイオンが予め照射されたW試料に室温でトリチウムイオンを照射した場合、照射直後でのX線強度はHe予照射が無い場合に比べて約5倍程度増大していた。即ち、He予照射によってトリチウムの保持量が増加することが知られた。
・このX線強度の室温での変化を約5ヶ月間追跡したが、殆ど変化せず、捕獲されたトリチウムが強く保持されおり、He照射の無い場合と大きく異なっていることが判明した。
・この試料を室温から段階的に昇温して加熱すると、Arの特性X線強度は見かけ上直線的に減少したが、WのX線強度は350℃まで殆ど変化せず、その後の加熱で急激に減少した。即ち、He照射によって生成した欠陥サイトに照射トリチウムの一部が捕獲されていたことを示している。なお、この減少傾向からトリチウムのトラップエネルギーを評価したところ、約1.2eVと見積もられた。

Research Products

• [Publications] M.Matsuyama, T.Murai, K.Watanabe, H.Iwakiri, K.Yoshida: "Studies on retention of tritium implanted into tungsten by β-ray-induced X-ray spectrometry"J.Nuclear Materials. 307-311. 729-734 (2002)
• [Publications] M.Matsuyama, T.Murai, K.Watanabe, H.Iwakiri, K.Yoshida: "Thermal behavior of tritium implanted in tungsten pre-irradiated with He"Ann.Report of Hydrogen Isotope Research Center, Toyama Univ.. (in press).