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Study on effects of heavy ion irradiation on CeO$$_{2}$$ by using synchrotron radiation X-ray absorption spectroscopy; As a simulation study for radiation damage in high-burnup light water reactor fuels

放射光X線吸収分光を使ってのセリアへの重イオン照射効果の研究; 軽水炉核燃料の照射損失のシミュレーションとして

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

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

200MeVのXeイオンを照射させたセリア薄膜に対して、照射効果をX線吸収分光によって調べた。それにより、Ceにおける酸素の配位数が照射により減少していることがわかり、また、Debye-Waller因子は増大していることがわかった。一方、Ce-O原子間距離は精度範囲以上の変化は観測されなかった。高密度の電子励起状態がセリアに与える影響を考察した。

CeO$$_{2}$$ thin films were irradiated with 200 MeV Xe ions. Effects of the irradiation were studied by using Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) measurement at SPring-8 synchrotron radiation facility. EXAFS spectra for the irradiated thin films near the Ce K-edge show that the coordination number for oxygen atoms around Ce atom decreases and that the Ce-O Debye-Waller factor increases by the irradiation. The atomic distance between oxygen atom and Ce atom does not vary within the accuracy of EXAFS measurement. The effect of high density electronic excitation on the structure of CeO$$_{2}$$ is discussed.

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