Study on the microstructure of swift heavy ion irradiated CeO by means of syncrotron radiation X-ray photoelectron spectroscopy and Ce K-edge EXAFS spectroscopy

放射光によるX線光電子分光・EXAFS測定を用いた高速重イオン照射されたCeOの微細構造の研究

岩瀬 彰宏*; 大野 裕隆*; 松村 大樹   ; 西畑 保雄; 水木 純一郎; 石川 法人   ; 馬場 祐治  ; 平尾 法恵; 園田 健*; 木下 幹康*

Iwase, Akihiro*; Ono, Hirotaka*; Matsumura, Daiju; Nishihata, Yasuo; Mizuki, Junichiro; Ishikawa, Norito; Baba, Yuji; Hirao, Norie; Sonoda, Takeshi*; Kinoshita, Motoyasu*

原子力燃料高燃焼時の組織変化の機構解明の一環として、模擬物質酸化物セラミックスCeOの重イオン照射効果を放射光施設SPring-8でのX線光電子スペクトロスコピー(XPS),広域X線吸収微細構造(EXAFS)スペクトロスコピーを用いて研究した。前者からは、例えばCeの荷電状態を反映した電子の束縛状態変化を検知することができ、後者からは、例えばCe-Oの結合状態を反映した情報を得ることができる。照射後測定の結果、重イオン照射後にCeの電荷状態が+4から+3に変化していることを見いだした。照射に伴う酸素欠損が、Ceの電荷状態に影響を与えていると説明できる。CeのK吸収端での広域X線吸収微細構造(EXAFS)のスペクトルの解析結果からは、低照射量領域Ce-O間の結合が弱くなっていると考えられる。

To study the effects of swift heavy ion irradiation in cerium dioxide, the samples were irradiated with 200MeV Xe. The irradiated samples were analyzed by EXAFS measurement and XPS measurement.