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Defect formation and accumulation in CeO$$_{2}$$ irradiated with swift heavy ions

高速重イオン照射したCeO$$_{2}$$における欠陥生成と蓄積

安田 和弘*; 江藤 基稀*; 澤田 憲一*; 山本 知一*; 安永 和史*; 松村 晶*; 石川 法人   

Yasuda, Kazuhiro*; Eto, Motoki*; Sawada, Kenichi*; Yamamoto, Tomokazu*; Yasunaga, Kazufumi*; Matsumura, Sho*; Ishikawa, Norito

核燃料模擬物質CeO$$_{2}$$において、高エネルギー核分裂片による照射損傷形態を詳細に調べるために、210MeV Xeイオンの照射量を系統的に変えた試料をそれぞれ透過型電子顕微鏡で観察した。その結果、イオンの軌跡から動径方向に半径8.4nmの範囲で、既に形成されていたイオントラックが消滅すること(照射アニーリング)が分かった。したがって、CeO$$_{2}$$中の高エネルギーイオンの通過によって、イオントラックの形成および転位ループの形成が引き起こされるだけでなく、照射アニーリングの効果も存在することが初めて示された。イオンの影響領域が、繰り返し重畳する1$$times$$10$$^{20}$$ions/m$$^{2}$$の高照射量領域では、転位ループ(ドットコントラスト)や転位線も観察されることが分かった。この高照射量領域になると、高密度の転位蓄積が転位壁を形成したことに起因すると考えられる微小結晶粒の形成も観察された。

We have investigated microstructure evolution in CeO$$_{2}$$ irradiated with 210 MeV Xe ions by using transmission electron microscopy to gain the fundamental knowledge on radiation damage induced by fission fragments in nuclear fuel and transmutation target.

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