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論文

Defect layer in SiO$$_2$$-SiC interface proved by a slow positron beam

前川 雅樹; 河裾 厚男; 吉川 正人; 宮下 敦巳; 鈴木 良一*; 大平 俊行*

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.354 - 357, 2006/04

https://doi.org/10.1016/j.physb.2005.12.091
 被引用回数：2 パーセンタイル：12.56(Physics, Condensed Matter)

ドライ酸化SiO$$_2$$/4H-SiC界面には多くの欠陥が含まれていると言われているが、陽電子消滅法を用いて欠陥の構造評価を行った。ドップラー幅測定からは、SiO$$_2$$/4H-SiC界面にはSiO$$_2$$やSiCとは明白に区別される欠陥を多く含んだ界面層が存在することが明らかとなった。界面層での陽電子消滅寿命測定からは、構造がアモルファスSiO$$_2$$に類似した比較的空隙を持つ構造であることがわかった。界面層での電子運動量分布測定と第一原理計算による陽電子消滅特性のシミュレーションとの比較より、陽電子は空隙に存在する酸素価電子と対消滅していることが示唆された。酸化後の加熱焼鈍による酸素価電子との消滅確率の減少は、界面準位密度の減少と同じ温度領域で起こることから、界面準位の起源となる欠陥構造は陽電子を捕獲する欠陥構造と強く関連していることが示唆された。

論文

X-ray diffraction and $$^{151}$$Eu-M$"o$ssbauer spectroscopic study of the Hf$$_{1-x}$$Eu$$_{x}$$O($$_{2-x/2}$$)(0$$leq$$x$$leq$$1.0) system

原田 大実*; 日夏 幸雄*; 正木 信行; 中村 彰夫

Journal of the American Ceramic Society, 85(3), p.647 - 652, 2002/03

https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2002.tb00145.x

1500~1550$$^{circ}C$$空気中で作成されたハフニア-ユウロピア固溶体酸化物Eu$$_{x}$$Hf$$_{1-x}$$O$$_{(2-x/2)}$$系を粉末X線及び$$^{151}$$Eu-メスバウア分光を用いて研究した。X線の結果は0.20$$leq$$x$$leq$$0.725の広い組成域でフルオライト(螢石)型の固溶体が生成することを示した。この固溶体相はx=0.50近傍(0.45$$leq$$x$$leq$$0.575)ではパイロクロア型の長距離秩序構造を、またこの両側の0.20$$leq$$x$$leq$$0.40,0.60$$leq$$x$$leq$$0.725では無秩序欠陥螢石構造を取ることがわかった。3価ユウロピウム(Eu$$^{3+}$$)のメスバウアスペクトルのアイソマーシフト(IS)の値は、パイロクロア相の生成するx~0.5付近で顕著な極小値を取ることが明らかになった。この結果は、従来から言われているEu-Oボンド結合長とISとの相関関係に照らして、パイロクロア相が最長のEu-Oボンド長を持っていることを示唆する。X線構造解析から得られるこれら固溶体相のEu-Oボンド長に関するデータは、このEu-メスバウア結果を支持する。

論文

酸素分子の並進運動エネルギーで誘起されるSi(001)表面の初期酸化過程

寺岡 有殿; 吉越 章隆

極薄シリコン酸化膜の形成・評価・信頼性第6回研究会報文集, p.259 - 264, 2001/00

Si(001)表面の初期酸化過程をO$$_{2}$$分子の並進運動エネルギーを利用して原子線レベルで制御し、また、軟X線放射光を用いてその場光電子分光法により表面分析することを試みた。本研究では超音速O$$_{2}$$分子線を用いてO$$_{2}$$分子を最大3eVまで加速できるために第一原理計算で理論的に予測されている解離吸着のエネルギー障壁を実験的に検証可能である。その結果理論値(0.8eV,2.4eV)にほぼ等しい並進運動エネルギー閾値(1.0eV,2.6eV)を実測した。この結果は並進運動エネルギーを選択することによって常温においてダイマーのバックボンドまで、さらには、サブサーフェイスのバックボンドまで直接解離吸着過程によって段階的にSi(001)表面を酸化できることを示している。さらに、放射光を用いてSi-2p光電子スペクトルを測定し、Si酸化数が並進運動エネルギーに依存することを見いだした。

報告書

金属燃料の照射挙動及び設計評価用モデルに関する調査・研究

石井 徹哉; 浅賀 健男

JNC TN9400 2000-031, 15 Pages, 2000/03

JNC-TN9400-2000-031.pdf:0.53MB

実用化戦略調査研究において金属燃料の実用性を検討するため、既存の知見に基づき金属燃料の照射挙動及び設計評価用モデルに関する検討を行うこととした。これに関し、金属燃料については、主として米国ANLにて行われた研究により、照射挙動の把握、検討が行われている。そこで、今回、金属燃料の機械設計を行う上で必要となる以下の項目・被覆管の変形量・燃料の変形量・FPガス放出量・ボンドNa液面変化量・FCCIによる被覆管減肉量について、既存知見をもとにした評価手法の検討を行った。

論文

Fabrication of uranium-plutonium mixed nitride fuel pins for irradiation tests in JMTR

荒井 康夫; 鈴木 康文; 岩井 孝; 前多 厚; 笹山 龍雄; 塩沢 憲一; 大道 敏彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 30(8), p.824 - 830, 1993/08

https://doi.org/10.3327/jnst.30.824
 被引用回数：7 パーセンタイル：60.37(Nuclear Science & Technology)

高速炉用新型燃料であるウラン・プルトニウム混合窒化物(U$$_{0.8}$$Pu$$_{0.2}$$)N燃料ピンを製作した。今回製作した4本のHeボンド形燃料ピンは、完成検査後、2本ずつ2体のキャプセルに組み込まれ、現在JMTRで照射中である。燃料ペレットは、N$$_{2}$$-H$$_{2}$$混合気流中における酸化物の炭素熱還元法により調製した。燃料組成は化学量論的組成の一窒化物であり、酸素および炭素の残留量は2,000ppm以下と高純度である。燃料ピンは、He雰囲気のグローブボックス中でのTIG溶接により製作した。照射中のギャップコンダクタンスに関する情報を得る目的で、1本の燃料ピン中にはペレット中心温度測定用の熱電対を挿入した。被覆管および端栓の材質はオーステナイトステンレス鋼を標準材として用いたが、1本の燃料ピンには、ボイドスエリング特性に優れたフェライト鋼を採用した。そのほか、燃料-被覆管の初期ギャップ巾などを照射パラメータとした。

報告書

「常陽」照射試験サイクル報(第24サイクル)

実験炉部照射課*

PNC TN9360 93-001, 120 Pages, 1993/06

PNC-TN9360-93-001.pdf:5.08MB

本報告書は、第24サイクル照射試験終了に伴い運転実績、照射実績、25サイクル照射予測等の各種データについて関係者への周知、活用を図ることを目的にまとめたものである。尚、24サイクルでのおもな照射試験は以下の通りである。・太径燃料ピン照射(C6D)・日仏交換照射(C4F)・「もんじゅ」サーベイランスバックアップ試験(SMIR)・B4C-ナトリウムボンド制御棒照射(AMIR-5)・大学連合からの受託照射(CMIR,SMIR)・燃料被覆管材の開発(CMIR-4)・燃料溶融限界試験 その2(B5D-2)又、24サイクルでの炉心燃料最高燃焼度(ピン最高)はPFD334の70,600(MWd/t)であり、MK-IIでの最高燃焼度(ピン最高)もPFD334の70,600(MWd/t)である。

報告書

炭化物系燃料LMFBRの開発戦略

半田 宗男

JAERI-M 6851, 59 Pages, 1976/12

JAERI-M-6851.pdf:2.05MB

各国の炭化物系燃料LMFBRの開発戦略について纏めた。またそのような戦略をとるに至った最近の照射試験データの解析結果について記述した他、炉外試験データについてもトピック的に取り上げ議論した。各国の酸化物燃料LMFBRの開発現状についても付記した。

論文

Kinetics of carbon transfer governing compatibility between uranium carbide and stainless steel bonded with sodium

西尾 軍治; 下川 純一

Journal of Nuclear Materials, 47(1), p.87 - 94, 1973/01

https://doi.org/10.1016/0022-3115(73)90190-6
 被引用回数：5

この研究は、炭化物系燃料とステンレス綱の両立性を支配する炭素移行現象の機構を解明するため遂行した。Naが充填されたNiカプセル内に$$^{1}$$$$^{4}$$CでラベルしたUC燃料とステンレス綱を挿入、その系を750$$^{circ}$$Cで加熱、適当な時間間隔で取り出した綱中の放射能を測定、綱内に浸炭した$$^{1}$$$$^{4}$$Cの濃度分布を求めた。浸炭現象に起因した濃度分布式は、炭化物燃料から綱への炭素の移行が『燃料内UC$$_{2}$$中の炭素のNaによる溶解』による脱炭現象とステンレス綱の浸炭が『炭素原子の粒界拡散』によるものとしたモデルより求められた。実験から得られた$$^{1}$$$$^{4}$$Cの分布値は、このモデルより計算した値と比較的良く一致し、この結果から燃料の脱炭速度が鋼の浸炭の度合を律していること、また鋼の浸炭は、粒界にそって生長してゆくことがあきらかとなった。

報告書

Kinetics of Carbon Transfer Btween Uranium carbide fuel and stainless steel bonded with sodium

西尾 軍治; 下川 純一

JAERI-M 4438, 14 Pages, 1971/05

JAERI-M-4438.pdf:0.42MB

この研究は、炭化物燃料とステンレス鋼の両立性を支配する炭素移行現象の機構をあきらかにするために行なうためのものである。Naが充填されたNiカプセル内に$$^{1}$$$$^{4}$$CでラベルしたUC燃料とステンレス鋼(AISI304)を挿入、その系を750$$^{circ}$$Cで加熱、適当な時間間隔で出された鋼中の放射能を測定、鋼内に浸炭した$$^{1}$$$$^{4}$$Cの濃度分布を求めた。浸炭現象に起因した濃度分布式は、炭化物燃料から鋼への炭化の移行が「燃料内UC$$_{2}$$中の炭素がNaによって浸出される」という、いわゆる脱炭機構とステンレス鋼の浸炭が「炭素原子の粒界拡散に基く」という拡散機構を結合したモデルから求められた。実験から得られた鋼中の$$^{1}$$$$^{4}$$Cの分布値は、このモデルより計算した値と比較的良く一致し、この結果から、燃料の脱炭速度が鋼の浸炭の度合を律していること、また鋼の脱炭相は、粒界にそって生長してゆくことがあきらかになった。

口頭

750MWe JSFR金属燃料炉心の設計,1; 燃料照射挙動評価

太田 宏一*; 大釜 和也; 尾形 孝成*; 生澤 佳久; 大木 繁夫

no journal, , 

照射による金属燃料の軸方向スエリング率やボンドナトリウムの排出率を定量的に評価した。これらを反映させた核特性解析の結果、ドル単位の反応度効果があることが明らかとなった。

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