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論文

Grain boundary characteristics evaluation by atomistic investigation methods

加治 芳行; 都留 智仁; 渋谷 陽二*

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, 6 Pages, 2010/10

本研究では、粒界の代表的な例として、対応(CSL)粒界,小角度(SA)粒界及びランダム粒界の3タイプについて検討した。最初に、CSL粒界の粒界エネルギーと原子配置について第一原理密度汎関数法(DFT)と原子埋め込み法(EAM)を用いて評価した。その後、SA及びランダム粒界を同じEAMを用いて構築し、その基礎特性を離散転位動力学モデルとボロノイ多面体解析手法により評価した。その結果、CSL及びSA粒界の応力分布は、粒界コア周辺に局所化していることがわかった。それに対して、ランダム粒界は、五角形面を多く持つ多面体で校正されており準結晶に近い、CSL粒界等とは全く異なる構造を示すことがわかった。

論文

Effect of americium and simulated fission products addition on oxygen potential of uranium-plutonium mixed oxide fuels

田中 康介; 逢坂 正彦; 黒崎 健*; 牟田 浩明*; 宇埜 正美*; 山中 伸介*

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, p.95 - 100, 2010/10

MOX燃料にAm及びFPを添加した模擬低除染MOX試料を従来の粉末冶金技術を用いて調製し、TG-DTAにより酸素ポテンシャルを測定した。その結果、低除染MOX燃料はFPを含まない燃料よりもわずかに酸素ポテンシャルが上昇することがわかった。また、燃焼度の進展とともに酸素ポテンシャルが上昇することを確認した。

論文

Thermal conductivities of Cs-$$M$$-O ($$M$$ = Mo or U) ternary compounds

徳島 ニ之*; 田中 康介; 黒崎 健*; 儀間 大充*; 牟田 浩明*; 宇埜 正美*; 山中 伸介*

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, p.151 - 156, 2010/10

ホットプレス及び放電プラズマ焼結(SPS)により製造したCs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$及びCs$$_{2}$$UO$$_{4}$$の熱伝導率を測定した。その結果、これらの熱伝導率はUO$$_{2}$$及びMOX燃料に比べ低い値となることがわかった。

論文

Oxygen potential of (Th$$_{0.7}$$Ce$$_{0.3}$$)O$$_{2-x}$$

逢坂 正彦; 田中 康介; 三輪 周平; 黒崎 健*; 宇埜 正美*; 山中 伸介*

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, p.199 - 203, 2010/10

熱重量分析法により1173及び1273Kにおける(Th$$_{0.7}$$Ce$$_{0.3}$$)O$$_{2-x}$$の酸素ポテンシャルをO/M比の関数として実験的に決定した。(Th$$_{0.7}$$Ce$$_{0.3}$$)O$$_{2-x}$$の酸素ポテンシャルはO/M比が増加するにつれて増大し、O/M=2付近で急激な上昇が見られた。これらの特徴は蛍石構造を有する酸素不定比アクチニド二酸化物に典型的に見られるものであった。(Th$$_{0.7}$$Ce$$_{0.3}$$)O$$_{2-x}$$の酸素ポテンシャルは、Ceの平均価数に対してプロットした場合、同等な値であった。

論文

Multiscale modeling of helium-vacancy cluster nucleation under irradiation; A Kinetic Monte-Carlo approach

鈴土 知明; 山口 正剛; 蕪木 英雄; 海老原 健一

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, 7 Pages, 2010/10

第一原理計算法とオブジェクトキネティックモンテカルロ法を組合せて、照射下におけるヘリウム空孔クラスター形成研究を行った。対象とした材料はbcc鉄及びfcc鉄であり、これらはそれぞれフェライト・マルテンサイト鋼及びオーステナイト鋼の代替材料である。第一原理計算では点欠陥に移動エネルギーやヘリウムや空孔のそれらのクラスターからの分離エネルギーを計算して、オブジェクトキネティックモンテカルロ計算の入力パラメータとした。われわれは特にヘリウム注入などの高ヘリウム生成の照射条件でのシミュレーションに注目した。そしてクラスター形成や空孔,格子間原子やヘリウム原子などの点欠陥の行き先を追跡した。その結果、カスケード内のクラスター形成を無視した場合、2つの結晶間で点欠陥の移動エネルギーが著しく異なるにもかかわらずヘリウム空孔クラスター形成については大きな違いがないことがわかった。

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