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論文

Swift heavy ion irradiation effects in nanocrystalline gold

知見 康弘; 岩瀬 彰宏*; 石川 法人; 小檜山 守*; 稲見 隆*; 神原 正*; 奥田 重雄*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 245(1), p.171 - 175, 2006/04

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2005.11.096
 被引用回数：16 パーセンタイル：72.85(Instruments & Instrumentation)

金ナノ結晶での欠陥蓄積における高速粒子照射効果を調べた。種々の結晶粒径(23$$sim$$156nm)の金ナノ結晶箔試料(厚さ3$$sim$$5$$mu$$m)を、ガスデポジション法とその後の熱処理により作製した。60MeV $$^{12}$$Cイオン,3.54GeV $$^{136}$$Xeイオン及び2.0MeV電子線を低温で試料に照射した。照射中の電気抵抗率変化をその場測定することにより、欠陥蓄積挙動を観測した。電気抵抗率変化の照射量依存性を解析した結果、欠陥生成断面積($$sigma$$$$_{d}$$)及び欠陥消滅断面積($$sigma$$$$_{r}$$)が結晶粒径の減少とともに単調増加することがわかった。このことは、金多結晶よりも弾き出しエネルギーの閾値(E$$_{d}$$)が低くなっていると考えられる金ナノ結晶での結晶粒界近傍領域の体積分率が大きいことに起因することを示している。また、金ナノ結晶での電子励起効果の可能性についても議論する。

論文

Accumulation and recovery of defects in ion-irradiated nanocrystalline gold

知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 石川 法人; 小檜山 守*; 稲見 隆*; 奥田 重雄*

Journal of Nuclear Materials, 297(3), p.355 - 357, 2001/09

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(01)00629-8
 被引用回数：217 パーセンタイル：98.84(Materials Science, Multidisciplinary)

金ナノ結晶に60MeV炭素イオンを照射し、そのときの欠陥の蓄積及び回復挙動について調べた。実験結果から、ナノ結晶中に照射によって生成される欠陥は、熱的に不安定であることがわかった。このことは、ナノ結晶中に非常に多く割合の結晶粒界が存在することで説明できる。今回の結果は、ナノ結晶材料が耐照射材料として利用できる可能性を示唆するものである。

論文

金属間化合物$$beta$$-LiAlの照射効果

須貝 宏行

放射線化学, 2000(69), p.55 - 59, 2000/03

http://ci.nii.ac.jp/naid/10010163117

トリチウム製造($$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)$$^{3}$$H反応による)に用いられている$$beta$$-$$^{6}$$LiAlは、室温で多量(約4at.%)の格子欠陥を含む特異な化合物である。$$beta$$-$$^{6}$$LiAl中でのトリチウム挙動に対する格子欠陥の影響を明らかにする研究過程で、$$beta$$-$$^{6}$$LiAlの電気抵抗率に対する顕著な照射効果(一般に、導伝体の電気抵抗率は照射損傷により増加するにもかかわらず、中性子照射した$$beta$$-$$^{6}$$LiAlの電子抵抗率は約50%減少した)を見いだした。これらの照射効果に関する研究について紹介する。

論文

Radiation effects on Li-vacancy ordering in $$beta$$-LiAl at low temperatures

須貝 宏行; 矢萩 正人*; 栗山 一男*; 前田 裕司*

JAERI-Conf 99-013, p.204 - 206, 2000/01

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Conf-99-013.pdf

低温下(40K以下)で、金属間化合物$$beta$$-LiAlに60MeVのLi$$^{3+}$$イオンを照射し、電気抵抗率のその場測定により、$$beta$$-LiAl中のLi原子空孔の規則・不規則変態に対する照射効果を調べた。低温下におけるLi原子空孔の規則配列は、Li原子空孔の濃度が高いほど、Liイオン照射の影響を受けにくいこと等が明らかとなった。すでに、Phys.Rev.(B52(195)3020)誌に発表した内容をポスターセッションで紹介する。

報告書

資源環境技術総合研究所,動燃事業団共同研究報告書「掘削に伴う物性変化に関する評価手法の開発」; 平成6年度および7年度共同研究報告書

not registered

PNC TY1569 98-001, 34 Pages, 1996/03

PNC-TY1569-98-001.pdf:2.03MB

坑道掘削に伴い周辺岩盤の力学的、水理学的物性が変化すると考えられる。このような物性が変化した岩盤領域は、新たな物質の移行経路となる可能性があるとともに、坑道の力学的安定性に影響をもたらすと考えられる。このような観点から坑道掘削に伴う周辺岩盤の物性変化の範囲や程度を定量的に評価することが重要である。しかし、坑道掘削に伴う岩盤の物性変化を計測・評価する手法は確立されているとはいえない。このため、掘削に伴う物性変化に関する評価手法の開発を目的として、資環研との共同研究を開始した。共同研究においては、資環研が評価手法の開発に関する室内試験および原位置試験を実施し、動燃事業団が掘削に伴う物性変化を把握するために、東濃鉱山において掘削影響試験を実施するという分担とした。本研究期間での目的は、以下のようにまとめることができる。・室内規模での比抵抗計測実験により、計測手法の妥当性と精度の確認ならびに原位置計測への適用性の可能性について検討する。・東濃鉱山北延NATM坑道掘削予定位置周辺で採用した岩石コアを用いて室内試験を行い、当該岩盤を構成する岩石の基礎物性データと破壊特性を把握する。・坑道掘削の地山状態に対する影響を評価するための事前調査として、原位置比抵抗トモグラフィ調査を実施し、坑道掘削前の岩盤の比抵抗分布を把握する。

報告書

空中探査法による活断層の調査手法に関する研究(図面集)

not registered

PNC TJ1459 96-001, 54 Pages, 1996/03

PNC-TJ1459-96-001.pdf:15.04MB

空中電磁探査結果付図1.1.1見掛比抵抗分布図(56KHz)付図1.1.2見掛比抵抗分布図(7,200Hz)付図1.1.3見掛比抵抗分布図(5,000Hz)付図1.1.4見掛比抵抗分布図(900Hz)付図1.1.5見掛比抵抗分布図(385Hz)付図1.2.1見掛比抵抗分布図(地表下-10m)付図1.2.2見掛比抵抗分布図(地表下-20m)付図1.2.3見掛比抵抗分布図(地表下-30m)付図1.2.4見掛比抵抗分布図(地表下-40m)付図1.2.5見掛比抵抗分布図(地表下-50m)付図1.2.6見掛比抵抗分布図(地表下-60m)付図1.2.7見掛比抵抗分布図(地表下-70m)付図1.2.8見掛比抵抗分布図(地表下-80m)付図1.2.9見掛比抵抗分布図(地表下-90m)付図1.2.10見掛比抵抗分布図(地表下-100m)付図1.3.1見掛比抵抗分布図(海抜0mレベル)付図1.3.2見掛比抵抗分布図(海抜20mレベル)付図1.3.3見掛比抵抗分布図(海抜40mレベル)付図1.3.4見掛比抵抗分布図(海抜60mレベル)1.3.5見掛比抵抗分布図(海抜80mレベル)付図1.3.6見掛比抵抗分布図(海抜100mレベル)付図1.3.7見掛比抵抗分布図(海抜120mレベル)付図1.3.8見掛比抵抗分布図(海抜140mレベル)付図1.3.9見掛比抵抗分布図(海抜160mレベル)

報告書

不飽和領域の原位置計測手法および解析モデルの研究[平成7年度]成果報告書

not registered

PNC TJ1449 96-006, 288 Pages, 1996/03

PNC-TJ1449-96-006.pdf:12.79MB

岩盤内に空洞を掘削した場合、その周辺岩盤には不飽和領域が発生すると考えられる。この不飽和領域では、酸素を含んだ空気の侵入により岩盤の酸化還元状態が変化し、これに伴い岩盤中の物質移行特性が変化することが考えられる。しかし、現段階ではこの不飽和領域の範囲を定量的に把握する手法は確立されていない。本研究は、今後数年のうちに岩盤中の不飽和領域をある程度定量的に把握できるための計画手法を開発することを最終目的としている。今年度は(1)不飽和領域のメカニズムに関する基礎研究、(2)不飽和領域の計測手法に関する基礎研究に関して、岩石試料を用いた室内実験を行い、基礎的な知見を得た。

論文

Radiation effects on Li-vacancy ordering in $$beta$$-LiAl

栗山 一男*; 加藤 宗*; 加藤 智晴*; 須貝 宏行; 前田 裕司; 矢萩 正人*

Physical Review B, 52(5), p.3020 - 3022, 1995/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.52.3020
 被引用回数：4 パーセンタイル：26.3(Materials Science, Multidisciplinary)

金属間化合物$$beta$$-LiAl(Li濃度48~56at.%)は、電気抵抗率の温度依存性に、90K付近で多量のLi原子空孔(最大3at.%)の規則-不規則変態による不連続を生じる。低温下でLiイオン照射した$$beta$$-LiAlの抵抗率測定により、Li原子空孔の規則-不規則変態にたいする照射効果を調べた。イオン的に偏極した共有結合および金属結合からなる$$beta$$-LiAlの結合状態によると考えられる照射効果を見い出した。

報告書

不飽和領域の原位置計測手法および解析モデルの研究(平成6年度)成果報告書

not registered

PNC TJ1449 95-005, 252 Pages, 1995/03

PNC-TJ1449-95-005.pdf:10.56MB

岩盤内に空洞を掘削した場合、その周辺岩盤には不飽和領域が発生すると考えられる。この不飽和領域を定量的に評価することは安全性能評価上必要であり、これを原位置で計測する技術を確立しなければならない。本研究は、今後数年のうちに岩盤中の不飽和領域をある程度定量的に把握できるための計測手法を開発することを最終目標としている。今年度は(1)不飽和領域のメカニズムに関する基礎研究、(2)不飽和領域の計測手法に関する基礎研究に関して、岩石試料(多胡砂岩)を用いた室内実験を行い、基礎的な知見を得た。

報告書

花崗岩における原位置試験(平成3年度)

not registered

PNC TJ1380 92-001, 1040 Pages, 1992/07

PNC-TJ1380-92-001.pdf:33.34MB

釜石原位置試験場では、地層科学研究の一環として、割れ目系岩盤中の地下水流動現象と物質移動に関する試験、研究およびその技術開発を中心に実施している。本年度は、地質性状・岩盤物性調査とベンチレーション試験の実施を主たる内容とした。このため、新たに栗橋花崗閃緑岩体中において地表より深度80lmのKG-1孔を錐進し、岩芯鑑定に基づく割れ目調査および孔内物理検層を実施した。また、KD-90坑道の既存の堰の位置に隔壁を設置し、ベンチレーション試験の適用性を検討した。各試験、研究の成果は次のように要約される。(1).地質性状・岩盤物性調査よりKG-1孔に認められる栗橋花崗閃緑岩は、2つに大別される。一つは11$$sim$$500m付近までの、比較的変質率の高い区間であり、もう一つは、500$$sim$$801mまでの、比較的変質率が低く新鮮な岩盤が多い区間である。これら2つの区間の違いは、比抵抗値、弾性波速度、割れ目本数、R.Q.D.値等の岩盤の物性あるいは性状によっても特徴付けられる。岩芯鑑定の結果からメンバーシップ関数を用いて数値化した変質率は、特に比抵抗値と高い相関を示した。一方、R.Q.D.値は弾性波速度と比較的相関が高い傾向にあった。変質率を用いた岩盤分類とR.Q.D.値を用いた岩盤分類が非常に類似した分布を示し、各種の検層結果との対応も良いことから、メンバーシップ関数を用いた変質程度の数値化は、岩盤評価の指標として有効なものと考えられる。(2).KD-90坑道におけるベンチレーション試験から、試験区間長7.5m、強制通気の条件として温度50度C、相対湿度20%程度であれば、強制通気によって湧水を完全に蒸発量として回収できる適用限界は数十cc/min程度であるものと推定され、当試験は微量あるいは正確な湧水量を評価するのに有効な試験方法であるものと考えられる。また、試験坑道周辺の間隙水圧計測結果および地下水流動解析から、局所的には不飽和領域が発生した可能性も考えられるが、全体的には飽和状態を保っていたものと推定された。ベンチレーション試験で得られた湧水量、間隙水圧分布から、KD-90坑道周辺の平均的等価透水係数として2.4x10/SUP-6/cm/secが得られ、この試験エリアでのREV(最小構造単位)は30m弱であるものと推定された。これらの値は、平成2年度に実施した岩盤透水性試験の結果とほ

論文

酸化物高温超伝導材料の放射線照射効果

白石 健介*

応用物理, 61(7), p.722 - 725, 1992/00

http://joi.jlc.jst.go.jp/JST.Journalarchive/oubutsu1932/50.722

電子線あるいはガンマ線照射による、電気抵抗率および臨界電流密度の変化に関する実験結果を基に、YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7}$$および(Bi,Pb)$$_{2}$$Sr$$_{2}$$Ca$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{10}$$の放射線照射効果について考察した。酸化物高温超電導材料の粒子線照射による、超電導転移温度および臨界電流密度の変化は、格子原子のはじき出しによるものとして理解できる。なお、非常にエネルギーの高いイオン照射では、熱スパイクによって生じる円柱状の非超電導相が、これらの超電導特性の変化に寄与する。ガンマ線の照射や荷電粒子と格子原子との電子的な相互作用によって、結晶粒界などの界面に生成するアモルファス層は、電気抵抗法で測定する臨界電流密度を低下させる。さらに、YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7}$$に比べて、(BiPb)$$_{2}$$Sr$$_{2}$$Ca$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{10}$$の方が、放射線照射に対する感受性が高いのは、アモルファス層が生成、成長し易いことによると考えられる。

論文

Gamma irradiation effect on a Bi$$_{1.5}$$Pb$$_{0.5}$$Sr$$_{2}$$Ca$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{10}$$ superconductor

白石 健介; 弥野 光一*; 乙黒 靖男*

Japanese Journal of Applied Physics, 30(7B), p.L1260 - L1263, 1991/07

https://doi.org/10.1143/JJAP.30.L1260
 被引用回数：16 パーセンタイル：65.26(Physics, Applied)

焼結したBi$$_{1.5}$$Pb$$_{0.5}$$Sr$$_{2}$$Ca$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{10}$$ペレットに$$^{60}$$Coからの$$gamma$$線を1.5MR/hの線量率で約50MRまで照射し、電気抵抗率の温度変化を測定した。照射前に103.4Kであった臨界温度は20.25MRまで照射すると104.1Kまで上昇し、その後照射を続けると2.0$$times$$10$$^{-2}$$K/MRの割合で低下する。これに対して、300Kの電気抵抗率は約2MRから20MRまでの照射領域では0.1$$mu$$$$Omega$$・m/MRの割合で増加し、約20MRから37MRの範囲では殆んど変化しない。臨界温度の低下が認められる高照射領域では電気抵抗率は減少する。これらのことは、$$gamma$$線照射によって格子原子の再配列が起こること、これによって臨界温度の低い(2212)相が電気抵抗率の大きい(2223)相に変換すること、照射によって界面にアモルファス膜が生じる一方で、界面の微細クラックが消滅すると考えることによって統一的に説明することができる。

論文

Electron irradiation effects on electrical properties of a Bi$$_{1.4}$$Pb$$_{0.6}$$Sr$$_{2}$$Ca$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{10}$$ superconductor

白石 健介; 伊藤 洋; 加藤 隆彦*

Japanese Journal of Applied Physics, 30(5B), p.L894 - L897, 1991/05

https://doi.org/10.1143/JJAP.30.L894
 被引用回数：7 パーセンタイル：42.71(Physics, Applied)

焼結したBi$$_{1.4}$$Pb$$_{0.6}$$Sr$$_{2}$$Ca$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{10}$$を1MeVの電子線を室温で8$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-2}$$まで照射し、照射による電気抵抗-温度曲線の変化を調べた。線束密度を1.1$$times$$10$$^{15}$$m$$^{-2}$$・s$$^{-1}$$にして電子線を1$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-2}$$まで照射すると、電流密度を125kA・m$$^{-2}$$にして測定した超電導転移温度は照射前の90.7-92.5Kから96.3Kまで上昇し、電気抵抗率は僅かに減少する。その後照射を続けると、電気抵抗率は照射量に対してほぼ直線的に増加する。また、超電導転移温度は徐々に低下する。照射前の88kA・m$$^{-2}$$の電流密度で測定した転移温度が104.0Kであった試料は5.5$$times$$10$$^{15}$$m$$^{-2}$$・s$$^{-1}$$の線束密度で8$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-2}$$まで電子線を照射すると、転移温度は照射量増加とともにほぼ単調に低下する。これらのことは、Bi系の焼結ペレットでは、1$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-2}$$程度まで線束密度を小さくした電子線の照射を行うと、結晶粒界の弱結合をも含めた微細な偏析物が溶解することによって、臨界電流密度が上昇することを示している。

報告書

土壌埋設鋼材の長期腐食挙動に関する研究 (成果報告書)

平林 清照*; 玉田 明宏*

PNC TJ1369 91-001, 133 Pages, 1991/03

PNC-TJ1369-91-001.pdf:48.99MB

本研究はナチュラルアナログ研究により,オーバーパックの第一候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動を評価し,腐食モデルの作成,確証に資することを目的に実施したもので,以下の成果が得られた。1) 掘削調査により,淡水成粘土中の鋼材の腐食量を調査した。1, 粘土中の腐食は,極めてさい。これは,中性低酸素条件によるものであると推定される。 2, 実測極値統計による最大孔食深さを求めた。その結果を式H=aYn に適用し,n=0.5 の値を得た。そして,実測値と極値統計にらる推定値から,本式により長期腐食の予測をおこなった。実測値は,限られた面積の結果であるため,極値統計で求めた推定値の方が妥当であると判断される。3, 今後は,ータ数を増加することによる精度の向上が必要であろう。2) 精製ベントナイトの物性測定を一年間実施することにより,淡水成粘土との類似点,相違点を解明した。2) ベントナイトの環境因子は,鉱物質,土の分析及びプロー計測の結果によれば,pHを除いて基本的には,ほぼ淡水成粘土と類似であった。2, ベントナイト中の鋼材の腐食量は,極めて小さい。しかしながら,の内でも比抵抗の低いほど,塩化物の多いほど腐食が大きい。この理由は,低溶存酸素下における腐食生成物保護皮膜の性状と関係があるものと思われる。

報告書

アクチニド系超電導体の開発(I) Y$$_{1-x}$$U$$_{x}$$Ba$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7}$$の超電導特性

加藤 正人; 麻生 良二*; 河野 秀作; 他3名*

PNC TN8410 89-039, 20 Pages, 1989/07

PNC-TN8410-89-039.pdf:0.3MB

90K級超電導YB-2CU3O7において,Uは原子価数とイオン半径の点よりYと比較的容易に置換できると考えられる。そこで,YサイトへのU置換を系統的に行い,特性の変化について調べた。 Y1-XUXB-2CU3O7(x=0$$sim$$1)の組織の試料を固相反応法により合成した。その試料について,電気抵抗率,AC帯磁率の測定とX線解析測定により特性の変化を調べた。 U置換に伴い電気抵抗率が増加し,ゼロ抵抗温度が低下する。X=0.3の置換で86.6Kを示すがX=0.4以上の置換では絶縁体的な特性を示した。X線回析の結果により,U置換により,不純物相が現れ,X=0.4以上では超電導相は依存しないことがわかった。この変化は,電気抵抗率の変化とよく対応しているため,電気抵抗率の変化は不純物相の増加に起因していると考えられる。しかし,AC帯磁率において,X=0.05で転移開始温度が上昇し94.5Kを示した。これは,YB-2C-3O7にUが固溶したためと考えられる。 1)Yに対し,1%のU置換で不純物相が現われ40%の置換で超電導相は消滅した。 2)5%のU置換で転送開始温度が上昇し,94.5Kを得た。

論文

Irradiation effects on Ba$$_{2}$$YCu$$_{3}$$O$$_{7}$$ superconductor

白石 健介

Journal of Nuclear Materials, 169, p.305 - 313, 1989/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(89)90549-7
 被引用回数：10 パーセンタイル：72.85(Materials Science, Multidisciplinary)

超電導体Ba$$_{2}$$YCu$$_{3}$$O$$_{7}$$の臨界電流密度の向上に関係した、電子線、中性子、イオン照射の効果に関する実験データについてレビューした。この超電導体では照射の所期に臨界温度及び常電導状態での電気抵抗率は照射量に対して直線的に変化する。これらの変化率の比は電子線照射及び原子炉の中性子照射では0.4~0.8k/$$mu$$$$Omega$$・mであり、600keVのArイオン照射した薄膜では0.1から2k/$$mu$$$$Omega$$・mであると報告されている。電子線中性子照射または高エネルギーのXeイオンを照射した焼結ペレットの磁化率から求めた臨界電流密度は、臨界温度が1k程度以下上昇する極く僅かの照射によって、向上する。薄膜に臨界温度が3k変化する程度に25MeVの$$^{16}$$Oイオンを照射すると、電気伝導率から直接求めた臨界電流密度は1T以上の磁界中で上昇する。外部臨界をかけない状態では電気伝導率から求めた臨界電流密度は照射量が増加するにしたがって、単調に減少する。

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