線誘起相変態によるイットリア安定化ジルコニアの劣化挙動の解明

Clarification of degradation mechanism for yttria-stabilized zirconia due to -ray-induced phase transformation

奥野 泰希

Okuno, Yasuki

加速器駆動システム(ADS)では、鉛ビスマス共晶合金(LBE)の酸素制御により配管の侵食・腐食を抑える必要がある。LBE中の酸素濃度を測定するためにイットリア部分安定化ジルコニア(PSZ)を用いた酸素センサーが有力であり、ADS運転時の放射線による影響を解明することが課題である。Co 線をPSZに照射した際に、PSZの結晶が正方晶から単斜晶に相変態が生じていることが観測された。放射線挙動シミュレーション解析による計算結果から、この相変態は、電離効果によって引き起こされていることが明らかになった。本発表では、このPSZの線照射時の電離効果による相変態メカニズムに関する内容を報告する。

In the accelerator driven system, it is necessary to suppress erosion and corrosion of stainless steel piping by oxygen control of lead bismuth eutectic alloy (LBE). An oxygen sensor using yttria-partially-stabilized zirconia (PSZ) is effective for measuring the oxygen concentration in LBE, and it need to be understood about the influence of radiation during ADS operation. In this study, it was observed that phase transformation from tetragonal to monoclinic crystal occurred when Co -ray was exposed to the PSZ. From the calculation result of the radiation behavior simulation analysis, it has been clarified that this phase transformation was caused by the ionization effect. In this presentation, we report on the phase transformation mechanism of PSZ due to this ionization effect attributed to the radiation.