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島田 太郎; 武田 聖司; 向井 雅之; 宗像 雅広; 田中 忠夫
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1744, p.229 - 234, 2015/04
隆起・侵食を伴う地層処分サイトを対象として、地質構造の長期的変化を考慮して解析する地下水流動と、水質変化を考慮して解析する人工バリア長期変遷の結果に基づいて、地質,水質,距離などが時間的・空間的に変化する移行経路上の核種移行を解析する総合的な安全評価手法を整備した。また、本手法により隆起・侵食を伴う仮想的な堆積岩サイトに対してケース解析を行った。その結果、一様隆起と侵食の組み合わせの場合に、対地深度が減少して地下水流速が増加するため、その地質及び水理構造の変化が核種移行に大きな影響をもたらすことがわかった。また、侵食がない場合には、動水勾配が上昇することによって地下水流速が増加するため、一様隆起よりも傾動隆起のほうが核種移行フラックスが大きくなった。処分施設設置のための事前調査においては、隆起・侵食を含む長期的な地質構造、水理条件、地下水の涵養及び流出域の特性を十分に調査し、処分場の適切な位置、深度、レイアウト設計に反映する必要がある。
寺岡 有殿; 岩井 優太郎*; 岡田 隆太; 吉越 章隆
no journal, ,
主に福島県では放射性廃棄物の減容化のために特に
Csの除染が早急に求められている。減容化技術開発に資するため、粘土鉱物に吸着したCsの化学結合状態をシンクロトロンX線光電子分光法(SR-XPS)で分析してきた。本発表では中和電子銃による表面電荷変調によって得られたデータの解釈とバーミキュライト中のCsの化学結合状態を議論する。実験はSPring-8のBL23SUの表面化学実験ステーションで行われた。天然バーミキュライトにCsを吸着させ、濃度を2.1重量%とした。放射光のエネルギーはAl-K
と同じ1486.6eVとした。CsClO
のCsのオージェパラメータが最もバーミキュライトに吸着したCsのそれに近いことは、バーミキュライト中のCsと酸素の相互作用を意味している。これを確かめるため、Cs-3d内殻準位の化学シフトを測定した。Cs-3d光電子スペクトルには4つの成分が見出された。最も結合エネルギーの大きな成分はケイ酸塩層が風化してできた広い層間で水和したCsであり、ほかの3つの成分は狭いケイ酸塩層間でOやSi原子と共有結合的に相互作用していると結論した。
板倉 充洋; 蕪木 英雄; 山口 正剛; 都留 智仁
no journal, ,
マグネシウムは軽量で強度があり構造材料としての高いポテンシャルを持っているが結晶の六方晶構造のため特定の方向にのみ変形する性質があり加工が困難である。近年様々な元素を添加することでこの性質を改善する研究が競争状態にある。本課題はこれまで鉄の転位の第一原理計算を行ってきた経験を活かし、これを六方晶金属である燃料被覆管ジルコニウムへ応用することを最終目標として同じ六方晶金属であるマグネシウムの複雑な塑性変形機構を解明しようとするものである。今回第一原理計算により、実験において観測されていて塑性改善の鍵となると考えられている錐面転位の原子構造や六方晶特有の移動プロセスを解明することに成功した。その結果、錐面転位が拡張したまま低温でも容易に交差滑りを起こすことが分かった。この結果は、これまで知られていなかった新しい交差滑りのメカニズムを発見したものであり、六方晶金属の塑性変形機構解明に大きく貢献するものである。
石川 法人
no journal, ,
酸化物に高エネルギーイオン照射した場合は、金属で通常見られるような弾性衝突による欠陥生成ではなく、ターゲット中の電子系への高密度エネルギー伝達に起因する欠陥生成が特異的に起こることが既に知られている。しかし、欠陥生成メカニズムのモデルの妥当性を検証するのに十分な実験的知見は蓄積していない。本研究では、高エネルギーイオンによる欠陥生成が起きやすく、かつ欠陥生成に伴う物性変化を多面的に測定できる利点を考慮して、酸化物超伝導体をターゲットとして選択した。さらに、MeVからGeVまでの広いエネルギー範囲にわたってイオン照射効果データを蓄積し、合理的な欠陥生成モデルに必要な検証条件を提案できた。具体的には、照射欠陥が消滅しないように低温にした試料をイオン照射し、電気抵抗率の照射量依存性データをビームライン上でその場測定した。照射欠陥量は、照射イオンの電子的阻止能のみに依存すると従来は考えられてきたが、イオン速度にも系統的な依存性を示すことが分かった。電気抵抗率の照射量依存性データから、欠陥集合体の寸法や、欠陥集合体の内部の損傷度も評価でき、欠陥集合体の形成挙動に関する詳細が明らかになった。さらに、欠陥生成のメカニズムの一つであるクーロン爆発モデルとconsistantな実験データが得られ、そのモデルの重要性を主張した。
c+a
dislocation in magnesium蕪木 英雄; 板倉 充洋; 山口 正剛; 都留 智仁
no journal, ,
The generation of non-basal c+a dislocations near the c-axis direction is the key to inducing the widespread plasticity in highly anisotropic hcp magnesium. Using the molecular dynamics method, we have studied the formation process of c+a screw and edge dislocations by compressing the a-axis direction, pependicular to the c-axis, of magnesium single crystal. We found the formation of stacking faults by the emission of basal a-dislocations and also the formation of boundaries consisting of a-dislocations. At the last stage of the deformation process, we confirmed the generation of non-basal c+a dislocations from the stressed junctions of the boundary and stacking faults.
加倉井 和久
no journal, ,
The research and development of the Quantum Beam Science Technologies at JAEA will be presented with an emphasis on materials exploration with neutrons and synchrotron X-rays. Discovery of NaCl-type lanthanum monodeuteride under high pressure by complementary use of synchrotron X-rays and neutrons, in-situ load experiment on residual stress in reinforced concrete using neutrons, utilization of polarized neutrons in magnetic materials imaging and spin contrast variation technique for soft matter will be reported.
