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論文

Swelling behavior of F82H steel irradiated by triple/dual ion beams

若井 栄一; 菊地 賢司; 山本 春也; 有賀 武夫; 安堂 正巳; 谷川 博康; 田口 富嗣; 沢井 友次; 岡 桂一朗*; 大貫 惣明*

Journal of Nuclear Materials, 318, p.267 - 273, 2003/05

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(03)00122-3
 被引用回数：70 パーセンタイル：96.81(Materials Science, Multidisciplinary)

核融合炉や核破砕材料のスエリング挙動に及ぼすガス原子の影響を調べるために、He/dpaとH/dpa比をパラメータにしてFeとHeとHまたはFeとHeイオンを同時に照射するシミュレーション実験を行った。照射は500$$^{circ}$$C$$sim$$620$$^{circ}$$Cで50dpaまで行い、試料はマルテンサイト鋼のF82Hを用いた。スエリングは530$$^{circ}$$Cまで2重同時照射に比べて3重同時照射によって増加し、水素はキャビティの成長過程に大きな影響を及ぼした。核融合炉条件では500$$^{circ}$$Cで最大3.2%になり、照射温度の上昇とともに減少した。また、50%冷間加工や90appmの炭素予注入法によってそれぞれ1.4%と0.5%に低下した。他方、核破砕条件ではキャビテイが高密度に形成し、スエリングは530$$^{circ}$$C以下で核融合条件に比べて小さく、照射温度とともに減少したが、620$$^{circ}$$Cでは高濃度に存在するHeのガス圧によって増加した。転位密度は温度上昇とともに減少したが、He/dpaとH/dpaには依存しなかった。これらのスエリング挙動はキャビティの成長速度に対するキャビティと転I位の数密度及びキャビティ内のガス圧を考慮した反応速度論によって定性的に説明できた。

論文

Effects of triple ion beams in ferritic/martensitic steel on swelling behavior

若井 栄一; 沢井 友次; 古谷 一幸; 内藤 明; 有賀 武夫; 菊地 賢司; 山下 真一郎*; 大貫 惣明*; 山本 春也; 楢本 洋; et al.

Journal of Nuclear Materials, 307-311(Part.1), p.278 - 282, 2002/12

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(02)01076-0
 被引用回数：51 パーセンタイル：93.61(Materials Science, Multidisciplinary)

F82H鋼は核融合炉構造材や核破砕ターゲット容器材の候補材料である。この鋼は耐スエリング性の高い材料として知られているが、最近、He生成を伴う中性子照射の重損傷領域においてスエリングが無視できないことがわかった。本研究ではF82H鋼のスエリング挙動に対する核変換生成物などの効果を詳細に調べるとともに、スエリング抑制方法を検討した。400から500$$^{circ}$$CまでFe,He,HイオンまたはFe,Heイオンを50dpaまで同時に照射した後、TEM観察による照射欠陥の解析によってスエリングを評価した。核融合炉を模擬したトリプル照射ではF82H鋼のスエリングが照射温度の増加とともに3.2%から0.1%に低下した。一方、水素を注入しない2重照射ではスエリングが0.08%以下となった。他方、核破砕ターゲット容器材料の模擬トリプル照射ではその量が温度とともに増加する傾向にあったが、500$$^{circ}$$Cで最大1%程度であった。また、後者の照射条件で8at%までの水素を注入した後、$$^{15}$$Nの核共鳴反応法によって水素濃度を測定したが、注入領域に残存する水素濃度は測定限界以下になっていた。これらの結果から高温でのトリプル照射によるスエリングの著しい促進作用が400$$^{circ}$$C近傍に存在することがわかった。又、照射前の焼き戻し温度と時間や冷間加工法などによってスエリングをある程度抑制できた。

論文

Effects of co-implanted oxygen or aluminum atoms on hydrogen migration and damage structure in multiple-beam irradiated Al$$_{2}$$O$$_{3}$$

片野 吉男*; 有賀 武夫; 山本 春也; 中沢 哲也; 八巻 大樹; 野田 健治

Journal of Nuclear Materials, 283-287(Part.2), p.942 - 946, 2000/12

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(00)00163-X
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)

電気絶縁材料等として核融合炉で使用されるアルミナで、照射によって生じるH,Heのガス原子と格子からの原子のはじき出しとの相乗効果による損傷機構を調べる目的で、H,He及びOイオンのトリプルビーム、H,He及びAlイオンのトリプルビーム等のビームを照射した試料について、注入H原子の拡散挙動への注入O,Al原子の影響を比較した。HとAlを照射した試料ではH原子の拡散はHイオンだけを注入した場合よりも抑制されることを見いだした。さらにH,He,Alを照射した場合には、AlによるH原子拡散の抑制効果は、同時にOイオンとトリプルで照射した場合とほぼ同程度になり、注入Heが最も支配的であることを見いだした。組織変化も抑制されたH原子の拡散に対応し、Alと同時照射した試料ではキャビティー形成も抑制される。

論文

Implantation mode dependence of damage structure depth profiles in Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ irradiated with triple beam of H, He and heavy ions

片野 吉男*; 有賀 武夫; 山本 春也; 中沢 哲也; 八巻 大樹

Proceedings of 2000 International Conference on Ion Implantation Technology (IIT 2000), p.805 - 808, 2000/00

核融合炉において電気絶縁体材料等として使用されるアルミナ($$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)の照射損傷を調べる目的で、H,HeイオンとNまたはOイオンをトリプルビームで同時照射し、損傷組織を深さ方向に透過電子顕微鏡で観察した。表面から1.4~1.5$$mu$$mの深さに停止イオンが分布するように、0.25MeVのHイオンと0.6MeVのHeイオンと、さらにこれらの深さを通過しながらはじき出し損傷を与える目的で、4.7MeVのNイオンをトリプルで照射(923K)した試料では、平均~3nmのキャピティが、1.45と1.55$$mu$$mの深さに帯状に観察された。同量のH,HeをOイオンとともに約1/2のdpa/sで注入した試料ではキャビティーの成長が抑えられた。H,Heのキャビティーの形成に及ぼす損傷速度の効果を定量的に把握するとともに、水素原子の動きに及ぼすHe原子の役割を示した。

論文

Cross-sectional observation of damage structures in Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ irradiated with multiple beams of H,He and O ions and after annealing at 1273K

片野 吉男; 中沢 哲也; 八巻 大樹; 有賀 武夫; 野田 健治; 山本 春也

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 140(1-2), p.152 - 158, 1998/00

本研究では、電気絶縁材料であるAl$$_{2}$$O$$_{3}$$について多重イオン同時照射に伴う損傷特性について透過電子顕微鏡組織断面観察から評価した。実験では、照射温度650$$^{circ}$$Cで3.6dpaまで照射したトリプル(O,He,H)イオン同時照射材と10.2dpaまでデュアル(O,H)照射材、さらに再試料を1273K$$times$$1$$^{h}$$照射後焼鈍し、注入イオンの深さ方向に転位ループの生成、キャビティの成長を比較検討した。その結果、転位ループ生成挙動では、トリプル照射材は深さ1.5$$mu$$mの損傷ピークまで欠陥集合体の転位が深の関数で増加する。しかしデュアル照射材では損傷が最も大きい1.4$$mu$$mから1.6$$mu$$mで格子間原子の集合体である転位が希薄な領域が認められた。この領域では照射に伴うH電子が点欠陥の消滅に寄与していることを示している。一方、両照射材の照射後焼鈍では、いずれも損傷ピーク付近で著しいキャビティの成長が認められた。この結果、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$は1000$$^{circ}$$Cで熱的に活性化し、注入イオンや空孔の移動・再結合が促進されることが分かった。

論文

安定同位元素を巡る夢の軌跡

山林 尚道; 山本 武夫; 今橋 強; 照沼 久寿男; 仁志田 博司*; 進 純郎*; 佐藤 喜一*

安定同位元素を巡る夢の軌跡; The Story, p.37 - 60, 1997/00

(財)仁泉会医学研究所に対する技術指導として、濃縮安定同位元素$$^{50}$$Crを用いた新生児循環血液量の測定、新生児赤血球寿命の測定、新生児における交換輸血率の測定、生体試料中の微量元素の定量等について、原子炉を利用した放射化分析(機器中性子放射化分析)法により実施してきた。これら14年間にわたる技術指導で得られた新生児医学の研究成果について、エピソードを交えまとめを行った。

論文

胎児発育における微量元素の変遷とその意義; 測定法としての放射化分析法の検討

進 純郎*; 佐藤 喜一*; 仁志田 博司*; 坂元 正一*; 山林 尚道; 本木 良蔵; 照沼 久寿男; 山本 武夫

医学のあゆみ, 140(1), p.51 - 52, 1987/01

微量金属元素は生体発育を支配する諸酵素を働かせる触媒作用をする重要な要であり、生体発育のKey factorになっている。各胎児期における、各臓器中に分布する微量元素のプロフィールを見ることにより各臓器発育と微量元素間の生物学的特異性の有無を調べることとした。 16~20週で流産に至った5例について、病理解剖し、脳、肺、心、肝、腎、筋肉、皮膚の一部(0.5g)を採取した。この試料を凍結乾燥後、JRR-2およびJRR-4原子炉で20分間および10秒間照射後、Ge検出器により$$gamma$$線スペクトルを測定し、Al,Mn,Cu,Zn,について定量を行った。 Alは特に筋肉、皮膚に多く、他の臓器の2倍近く存在した。Mnは肝臓と腎臓に検出され、Cuは腎臓のみから検出された。Znは腎臓、肝臓に多く、脳では肺、心、皮膚より少なかった。

論文

安定濃縮同位体$$^{5}$$$$^{0}$$Crを用いた新生児血液量の測定法

山林 尚道; 出雲 三四六; 本木 良蔵; 山本 武夫; 仁志田 博司*; 進 純郎*; 佐藤 喜一*; 鈴木 康之*

Radioisotopes, 34(3), p.144 - 150, 1985/00

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.34.3_144

生体に全く放射線被曝の問題のない安定濃縮同位体$$^{5}$$$$^{0}$$Crを使用して新生児循環血流量を測定する方法を開発した。出生時臍帯より採決した血液中の赤血球を$$^{5}$$$$^{0}$$Crで標識し新生児に静注する注入後一定時間をおき0.5mlを静脈採血し凍結乾燥した。日本原子力研究所のJRR-2,3,4原子炉のいずれかで20分間照射し、約2週間放置後$$^{5}$$$$^{1}$$Crおよび$$^{5}$$$$^{9}$$Feの$$gamma$$線をGe(Li)検出器で測定した。赤血球への標識化率,洗浄効果,$$^{5}$$$$^{0}$$Cr濃度又は$$^{5}$$$$^{1}$$Cr/$$^{5}$$$$^{9}$$Fe比率による希釈率などを検討後、新生児の全血液量を同位体希釈法により求めた。新生児血行動態は出生後の時間経過と共に活発に変化することが示唆され、分娩形態により有意の差が認められた。

報告書

アイソトープ希釈法による食塩電解槽内水銀量測定技術

榎本 茂正; 坂東 昭次; 川上 泰; 今橋 強; 妹尾 宗明; 立川 登; 天野 恕; 伊藤 太郎; 山本 晧靖; 山林 尚道; et al.

JAERI-M 5097, 35 Pages, 1973/01

JAERI-M-5097.pdf:1.62MB

食塩電解槽内の陰極用水銀量を、放射性水銀($$^{1}$$$$^{9}$$$$^{7}$$Hg)を用いる同位体希釈法によって測定する方法は、操業中に迅速に実施できる等いくつかの利点があるため、最近、急速に関心と需要が増してきてあり、原研、アイソトープ事業部では、いくつかの技術指導を行なってきた。この間、この測定に必要、十分な作業項目を1つの方式としてまとめることに努めてきた結果、測定精度の向上、安全性確保および操作の簡素化等ほぼ満足しうるものに達した。この方式は、RI投入用試料と同時に、これを定量的に希釈した比較試料を提供し、これによって電解槽現場の測定を行なうものである。現場で測定するさいの問題点、注意事項などを摘出して検討したうえ、作業手順をマニュアル化した。

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