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thin films irradiated with ions having the same nuclear stopping and different electronic stopping powers石川 法人; 竹ヶ原 圭介*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 272, p.227 - 230, 2012/02
被引用回数:14 パーセンタイル:67.37(Instruments & Instrumentation)核燃料模擬物質であるCeO
において、100MeVオーダーの高エネルギー核分裂片が引き起こす照射損傷が、弾性的はじき出しに起因するものか、あるいは電子的エネルギー伝達を伴うものかによって損傷形態が異なるので、前者と後者の欠陥量の割合を定量的に評価したい。本研究では、核的阻止能(弾性衝突に伴うエネルギー伝達密度)が等しく、一方電子的阻止能(電子的エネルギー伝達密度)が異なる2つのイオン(10MeV Niと120MeV Xe)を採用することによって、それらの引き起こす欠陥量の割合を同定することに成功した。研究の結果、典型的な核分裂片に近い120MeV Xeによる照射損傷の約90%が電子的エネルギー伝達に起因するものであることがわかった。
irradiated with high-energy heavy ions石川 法人; 園田 健*; 岡本 芳浩; 澤部 孝史*; 竹ヶ原 圭介; 小杉 晋也*; 岩瀬 彰宏*
Journal of Nuclear Materials, 419(1-3), p.392 - 396, 2011/12
被引用回数:12 パーセンタイル:63.08(Materials Science, Multidisciplinary)高エネルギー粒子照射環境下のUO
における照射損傷モデルの検証を目的として、210-MeV Xeイオン照射したUO
試料についてX線回折法、X線微細構造解析法を用いて結晶構造変化を評価し、イオン照射によるイオントラック損傷形成モデルに基づいて損傷蓄積挙動の解釈を試みた。その結果、nmサイズのイオントラック形成を反映して、10
ions/m
の比較的低照射量において明確な結晶構造劣化が観測されることがわかった。また、10
ions/m
の比較的高照射量に至るまで照射損傷が照射量に対して単調に増加し蓄積されることがわかり、イオントラック損傷がUO
試料を埋め尽くして多重に重畳する高照射量においても結晶構造を維持していることがわかった。イオントラックの重畳度と結晶性劣化の関係を明らかにした。
中のイオントラックの断面積の評価竹ヶ原 圭介; 石川 法人
no journal, ,
100MeV以上の高エネルギーイオン照射した酸化物セラミックスにおいて、個々のイオンが形成する柱状損傷(イオントラック)の損傷領域を定量的に評価する手法の信頼性を検討した。検討した手法は、透過型電子顕微鏡を使用した明視野像観察による評価、及びX線回折法による結晶性が乱れた領域の寸法評価の2つである。その結果、前者で評価したイオントラックの損傷領域よりも、後者で評価した損傷領域の寸法が大きいことがわかった。前者は酸化物が局所的な温度が融点を超えているために欠陥濃度が高い(いわゆる)イオントラック領域で、一方後者は融点よりも低い、あるしきい温度(例えば約700
C)を超えたことによって形成された損傷領域であると考えられる。この解釈に基づいた詳細なモデルとして熱スパイクモデル(イオン通過直後の局所的な温度上昇による欠陥形成プロセスを想定したモデル)が、ハンガリーの研究グループによって提案されている。このモデルをCeO
適用すると、2つの手法で見積もられる異なるイオントラック寸法の結果を矛盾なく解釈でき、2つの手法によって評価できる損傷の特徴の違いを明らかにすることができた。
熊田 高之; 能田 洋平; 石川 法人; 竹ヶ原 圭介*
no journal, ,
電子線・イオンビーム照射したポリエチレン試料の動的核スピン偏極(DNP)実験を行った。一般に、DNPにおける偏極の立ち上がり、及び緩和速度はフリーラジカル濃度の2乗に比例するが、照射試料では1乗に比例した。本結果は、照射により生じたアルキルラジカルが、近接した対を作っていることを反映していると思われる。対間距離は1nm以下であると見積もられた。
の高密度電子励起による照射損傷石川 法人; 竹ヶ原 圭介
no journal, ,
本研究では、弾性衝突効果のみを想定した既存の損傷予測法の不備を実験的に明らかにし、損傷予測の高精度化に必要な損傷形成モデルを提案することを目的とする。弾性衝突効果を支配するエネルギー伝達密度(核的阻止能)以外に、電子系に伝達されるエネルギー密度(電子的阻止能)が損傷形成を支配することを証明した。
の高密度電子励起による照射効果竹ヶ原 圭介; 石川 法人
no journal, ,
本研究では、高エネルギーイオンから電子系に伝達されるエネルギー(電子的阻止能)が損傷(イオントラック)を形成するときに、イオントラックの内部構造を調べるために透過型電子顕微鏡により観測されるイオントラック寸法とX線回折法により見積もられるイオントラック寸法とを比較した。その結果、透過型電子顕微鏡により観測されるイオントラック寸法よりもX線回折法により見積もられるイオントラック寸法が大きく、X線回折法の方がイオントラックの周りの格子歪みも検知できている可能性を示唆している。