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報告書

水環境調整設備の調整運転

馬籠博克; 岡田祐次; 冨田健司; 飯田一広; 安藤均; 米川昭久; 上田晴康; 塙博; 菅野勝; 作田善幸

JAEA-Technology 2015-025, 100 Pages, 2015/09

JAEA-Technology-2015-025.pdf:78.32MB

日本原子力研究開発機構では、軽水炉利用の高度化及び高経年化に対応するため、軽水炉燃料及び材料の照射試験を実施する準備を進めている。JMTRは第165運転サイクル後の2006年8月に停止し、再稼働に向けて照射施設の整備を進めており、燃料及び材料の中性子照射試験を行うための燃料異常過渡試験装置及び材料照射試験装置を2008年度から2012年度にかけて製作、設置した。材料照射試験装置は、IASCC(照射誘起応力腐食割れ: Irradiation Assisted Stress Corrosion Cracking)研究に供するものであり、主として3基の水環境調整設備で構成されている。本報告書は、水環境調整設備の性能確認を目的として、2013年度に実施した調整運転についてまとめたものである。

報告書

軽水炉照射環境下におけるIASCC研究のための水環境調整設備の整備,2

馬籠博克; 岡田祐次; 塙博; 作田善幸; 菅野勝; 飯田一広; 安藤均; 米川昭久; 上田晴康; 柴田光敦

JAEA-Technology 2014-023, 267 Pages, 2014/07

JAEA-Technology-2014-023-01.pdf:103.68MB
JAEA-Technology-2014-023-02.pdf:71.92MB

日本原子力研究開発機構では、軽水炉利用の高度化及び高経年化に対応するため、軽水炉燃料及び材料の照射試験を実施する準備を進めている。JMTRは第165運転サイクル後の2006年8月に停止し、再稼働に向けて照射施設の整備を進めており、燃料・材料の中性子照射試験を行うための燃料異常過渡試験装置及び材料照射試験装置を2008年度から2012年度の間に製作、設置した。本報告書は、先に報告したJAEA-Technology 2013-019「軽水炉照射環境下におけるIASCC研究のための水環境調整設備の整備(1)」(2008年度から2010年度までの整備報告)の続報で、2011年度から2012年度までに実施したIASCC(照射誘起応力腐食割れ: Irradiation Assisted Stress Corrosion Cracking)研究のための材料照射試験装置の水環境調整設備等の整備についてまとめたものである。

報告書

軽水炉照射環境下におけるIASCC研究のための水環境調整設備の整備,1

岡田祐次; 馬籠博克; 塙博; 近江正男; 菅野勝; 飯田一広; 安藤均; 柴田光敦; 米川昭久; 上田晴康

JAEA-Technology 2013-019, 236 Pages, 2013/10

JAEA-Technology-2013-019.pdf:45.07MB

日本原子力研究開発機構では、軽水炉利用の高度化及び高経年化に対応するため、軽水炉燃料及び材料の照射試験を実施する準備を進めている。JMTRは第165運転サイクル後の2006年8月に停止し、再稼働に向けて照射施設の整備を進めており、燃料・材料の中性子照射試験を行うための燃料異常過渡試験装置及び材料照射試験装置を2008年度から2012年度の間に製作、設置する予定である。本報告書は、2008年度から2010年度までに実施した照射誘起応力腐食割れ(IASCC: Irradiation Assisted Stress Corrosion)研究のための材料照射試験装置の水環境調整設備等の整備についてまとめたものである。

論文

Axial orientation of molecular-beam-epitaxy-grown Fe $_{3}$ Si/Ge hybrid structures and its degradation

前田佳均; 上西隆文*; 鳴海一雅; 安藤裕一郎*; 上田公二*; 熊野守*; 佐道泰造*; 宮尾正信*

Applied Physics Letters, 91(17), p.171910_1 - 171910_3, 2007/10

https://doi.org/10.1063/1.2801705

被引用回数：31 パーセンタイル：72.67(Physics, Applied)

分子線エピタキシャル(MBE)成長させたFe $_{3}$ Si(111)/Ge(111)ハイブリッド構造の軸配向性をラザフォード後方散乱法によって調べた。300 $^{circ}$ Cより高い温度でのMBE成長においては、Fe原子とGe原子の相互拡散によって組成が変化し、Fe $_{3}$ Si中にFeGeがエピタキシャル成長することを確認した。また、低温(200 $^{circ}$ C)でのMBE成長では、軸配向性に優れ( $_{min}$ =2.2%)、十分に規則正しいDO3構造を持ったFe $_{3}$ Siが得られた。化学量論的組成からずれたFe $_{3}$ Siについては、400 $^{circ}$ Cより高い温度でのポストアニールにより、組成の変化と軸配向性の劣化が起こった。本論文では、併せてFe $_{3}$ Si(111)/Ge(111)ハイブリッド構造の熱的安定性と界面の質に対する化学量論組成の重要性を議論する。

論文

Low temperature hetero-epitaxy of ferromagnetic silicide on Ge substrates for spin-transistor application

安藤裕一郎*; 上田公二*; 熊野守*; 佐道泰造*; 鳴海一雅; 前田佳均; 宮尾正信*

信学技報, 107(111), p.221 - 224, 2007/06

http://ci.nii.ac.jp/naid/110006343275

スピン偏極強磁性体シリサイドDO3型Fe $_{3}$ Siは、格子定数(0.565nm)がGeの格子定数(0.565nm)とほぼ一致しており、Ge基板上におけるFe $_{3}$ Si層の高品位エピタキシャル成長が可能と期待される。本研究では、分子線エピタキシャル成長法を用いて、Fe/Si組成比及び成長温度がFe $_{3}$ Si/Geの結晶性に与える効果を系統的に検討した。その結果、Fe/Si組成比を化学量論比(Fe:Si=3:1)とし、成長温度を低温化(300 $^{circ}$ C)することで、結晶性が高く(ラザフォード後方散乱法による最小散乱収率 $_{min}$ : 23%)かつ界面が原子レベルで平坦なFe $_{3}$ Si/Ge積層構造を実現した。さらに、この積層構造は、400 $^{circ}$ Cまでの熱処理プロセスでは劣化しないことを確認した。

論文

Low-temperature epitaxial growth of [Fe $_{3}$ Si/SiGe] $_{n}$ (n = 1-2) multi-layered structures for spintronics application

佐道泰造*; 上田公二*; 安藤裕一郎*; 熊野守*; 鳴海一雅; 前田佳均; 宮尾正信*

ECS Transactions, 11(6), p.473 - 479, 2007/00

https://doi.org/10.1149/1.2778404

Ge基板上におけるFe $_{3}$ Si層のエピタキシャル成長に関するわれわれの研究の最近の進展を報告する。低温(60200 $^{circ}$ C)で成長条件を最適化することにより、Ge基板上に原子レベルで平坦な界面を持つFe $_{3}$ Si単結晶層が得られた。この積層構造は400 $^{circ}$ Cまでの熱処理プロセスでは劣化しないことを確認した。さらに、成長温度が400 $^{circ}$ Cのときには、Ge基板上にFe $_{3}$ Si, FeGe, FeSiからなる混合層がエピタキシャル成長することを報告し、最後に、Fe $_{3}$ Si/Ge/Fe $_{3}$ Si/Ge積層構造のエピタキシャル成長を議論する。今回の結果は、SiGe関連スピントロニクスへの展開のための強力な手段となるであろう。

論文

Effect of Fe/Si ratio on epitaxial growth of Fe $_{3}$ Si on Ge substrate

熊野守*; 安藤裕一郎*; 上田公二*; 佐道泰造*; 鳴海一雅; 前田佳均; 宮尾正信*

ECS Transactions, 11(6), p.481 - 485, 2007/00

https://doi.org/10.1149/1.2778405

Ge基板上でのFe $_{3}$ Siの分子線エピタキシャル成長(MBE)に対するFe/Si組成比の効果を、広い範囲の成長温度(60300 $^{circ}$ C)で調べた。X線回折による観測結果より、Fe $_{3}$ Si層は、Fe/Si組成比が化学量論比(Fe:Si=3:1)であっても非化学量論比(Fe:Si=4:1)であっても、成長温度が60200 $^{circ}$ CでGe(111)基板上にエピタキシャル成長することが明らかになった。ラザフォード後方散乱法による観測結果からは、Fe $_{3}$ Si/Ge積層構造の界面における原子レベルのFeとGeのミキシングが、成長温度300 $^{circ}$ Cで始まることがわかった。組成比が化学量論比(Fe:Si=3:1)のときは、非化学量論比(Fe:Si=4:1)のときに比べてFe $_{3}$ Siの結晶性が著しく向上し、このとき $_{min}$ の値は広い成長温度範囲(60200 $^{circ}$ C)で小さくなった。透過型電子顕微鏡による観測の結果、成長温度を低く(200 $^{circ}$ C)して化学量論比をとるときに、原子レベルで平坦な界面を持つ高品位のDO3型Fe $_{3}$ Si/Ge積層構造を実現できることが明らかになった。

報告書

中性子ラジオグラフィによる照射済燃料・材料の非破壊試験法の開発,3; 中性子イメージングプレート法及びCT法による未照射燃料ピンの撮影

安田良; 松林政仁; 仲田祐仁; 原田克也; 天野英俊; 安藤均*; 笹島文雄; 西雅裕; 堀口洋二

JAERI-Tech 2002-001, 23 Pages, 2002/02

JAERI-Tech-2002-001.pdf:3.79MB

日本原子力研究所ホット試験室では、照射済燃料・材料中のクラック,形状変化及び水素化物等の欠陥・組成分布等を調べる非破壊検査法として中性子ラジオグラフィの有効性に着目し、中性子イメージングプレート法(IP法)や中性子断層撮影法(CT法)等を用いた先進的な中性子ラジオグラフィ技術の照射後試験(PIE)への適用を検討している。IP法及びCT法を核燃料に応用した例は少ないため、照射後試験への適用を検討するための基礎データの収集を必要としている。本稿では、基礎データ収集を目的として行った未照射燃料ピンを用いた中性子ラジオグラフィ試験の結果について報告する。試験は、JRR-3Mの中性子ラジオグラフィ装置TNRF-2において行った。中性子イメージングプレート法は、燃料ピンの透過像を撮影し、CT法では、燃料ピンの断面画像データを取得した。試験に用いた燃料ピンは、寸法,形状及び濃縮度の異なる複数の燃料ペレットが装荷されており、画像上及び画像解析処理によりそれらの相違を評価した。試験の結果、中性子イメージングプレート法においては、ペレットの形状,ペレット間の寸法の相違及びペレット間の濃縮度の相違が、画像上から確認され、CT法においても、ペレットの断面形状を示す良好な画像が得られた。

報告書

中性子ラジオグラフィによる照射済燃料・材料の非破壊試験法の開発,2; 中性子ラジオグラフィによるジルカロイ被覆管における水素化物及び酸化膜の観察評価

安田良; 仲田祐仁; 松林政仁; 原田克也; 安藤均*

JAERI-Tech 2000-082, 38 Pages, 2001/02

JAERI-Tech-2000-082.pdf:7.79MB

本報は、照射済燃料に対する中性子ラジオグラフィの開発に関する第二報であり、前報で述べた照射済燃料を模擬したジルカロイ被覆管におけるコールド予備試験の結果について報告する。試験は、被覆管の健全性に影響を及ぼす重要な組織である水素化物及び酸化膜をそれぞれ水素濃度及び膜厚を制御して形成したジルカロイ管を用いて、イメージングプレート及びCT法により撮影を行った。撮影後は、写真観察と画像解析処理により評価を行った。その結果、被覆管中の水素化物については、水素化物の形成領域が確認され、定性的な評価が可能であることがわかった。酸化膜形成管に関しては、酸化膜そのものの観察は困難であったが、形成処理条件による影響が画像上で確認された。

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