Microstructural analysis on ion- and neutron-irradiated reactor pressure vessel steel using XAFS methods

XAFSを用いたイオン照射及び中性子照射された原子炉圧力容器鋼の微細構造分析

岩田 景子 ; 河 侑成  ; 高見澤 悠 ; 下平 昌樹 ; 勝山 仁哉  ; 岡本 芳浩  ; 本田 充紀   ; 外山 健*; 西山 裕孝 

Iwata, Keiko; Ha, Yoosung; Takamizawa, Hisashi; Shimodaira, Masaki; Katsuyama, Jinya; Okamoto, Yoshihiro; Honda, Mitsunori; Toyama, Takeshi*; Nishiyama, Yutaka

Feイオン及び中性子で照射された原子炉圧力容器(RPV)鋼を対象に、照射により生じる溶質原子クラスターの微子構造を調べるため、広域X線吸収微細構造(EXAFS)分析を実施した。イオン照射RPV鋼で確認されたEXAFSスペクトルの変化を検証するため、照射によって形成される欠陥構造を模擬した結晶構造モデルを構築し、そのモデルに対するEXAFSシミュレーションを実施した。実測スペクトルとシミュレーション結果の比較から、CuとNi原子には引張型配置の格子間原子あるいは空孔欠陥が隣接することが示唆された。中性子照射RPV鋼においてはスペクトル自体のノイズ検討が必須であるものの、Cu周辺構造が照射量とともに変化し、より多くの格子欠陥が導入されることが示唆された。

In this study, we performed that extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) analysis for ion- and neutron-irradiated reactor pressure vessel (RPV) steel to investigate microstructural changes of solute atom clusters induced by irradiation. To verify changes of EXAFS spectra recognized in ion-irradiated samples, we constructed lattice structure models with defects induced by irradiation and calculated theoretical EXAFS spectra for these models. Comparison between measured spectra and EXAFS simulations suggests that tensile-type interstitials or vacancy defects could be located around Cu and Ni atoms. Although the improvement for decreasing of noise in measured spectra at Cu K-edge, we will indicate that microstructure around Cu atoms may change from bcc structure due to irradiation.