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論文

Diffusion of tritium in intermetallic compound $$beta$$-LiAl; Relation to the defect structure

須貝 宏行

Solid State Ionics, 177(39-40), p.3507 - 3512, 2007/01

金属間化合物 $$beta$$-LiAl におけるトリチウムの拡散係数及び活性化エネルギ (116.3$$pm$$11.7kJ/mol) が 、700Kから848Kの温度範囲で得られた。この拡散係数は従来報告されている値と同程度であるが、活性化エネルギーは従来の値 (64.9$$pm$$3.8kJ/mol) の2倍近くとなった。従来の報告では、700K以下と700K以上での格子欠陥構造の違いを考慮していないので、以上のようなくい違いを生じたことが明らかとなった。今回得られた活性化エネルギーは、リチウム濃度の増加に伴ってAl-Li系中でのトリチウムの拡散における活性化エネルギーが増加するという系統的な結果と矛盾しないのに対し、従来の結果は矛盾することが示されている。さらに、その結晶構造及び格子欠陥構造を考慮すると、トリチウムは格子間を拡散し、リチウム副格子点のリチウム原子との相互作用によって遅延されることを示した。

論文

Diffusion of tritium in intermetallic compound $$beta$$-LiAl; Relation to the defect structure

須貝 宏行

Solid State Ionics, 177(39-40), p.3507 - 3512, 2007/01

 被引用回数:3 パーセンタイル:18.97(Chemistry, Physical)

原子力機構で実施した37TBq(1kCi)規模の核融合燃料用トリチウムの試験製造においては、Li合金及びLi化合物のターゲットを原子炉照射することで$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)$$^{3}$$H反応により生成したトリチウム($$^{3}$$H)を、ターゲットを加熱することで抽出し、回収した。ターゲットに用いた$$beta$$-LiAl金属間化合物は、熱伝導性が高いため照射中の除熱が容易であり、加えて、融点(966K)が比較的低いため、ターゲットを加熱溶融することで容易にトリチウムを抽出できるなどの特徴を持つ。$$beta$$-LiAlは、Li原子とAl原子それぞれがダイヤモンド構造の副格子を構成し、室温でも3at% 以上のLi原子空孔等を構造欠陥として含む特異な化合物である。また、格子欠陥構造の違いがトリチウムの拡散に大きく影響する。従来は、全く考慮されていなかった700K以下と700K以上における格子欠陥構造の違いを考慮し、この領域における$$beta$$-LiAl中のトリチウムの拡散係数及びその活性化エネルギーの正確な値を得た。

論文

Oxygen potential and defect structure of oxygen-excess pyrochlore Ce$$_{2}$$Zr$$_{2}$$O$$_{7+x}$$

音部 治幹; 中村 彰夫; 山下 利之; 湊 和生

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(2-4), p.329 - 334, 2005/02

 被引用回数:22 パーセンタイル:65.2(Chemistry, Multidisciplinary)

パイロクロア型ジルコニアは、原子力工学分野で、高レベル放射性廃棄物の処分形として大きな研究興味を惹いている。本研究では、パイロクロアCe$$_{2}$$Zr$$_{2}$$O$$_{7+x}$$の酸素ポテンシャル(g(O$$_{2}$$))と酸素不定比組成(x)と温度(T)の関係をemf測定法で明らかにした。また、その関係をもとに、xが既知のサンプルを作製して、その格子定数(a0)をXRD法で測定した。a0は、xの増加に伴いスムーズに減少した。これは、酸素イオンが格子中に挿入されることによって、Ce$$^{3+}$$がCe$$^{4+}$$になったためである。

論文

Oxygen potential and defect structure of the solid solution, Mg-Gd-UO$$_{2}$$

藤野 威男*; 佐藤 修彰*; 山田 耕太*; 岡崎 学*; 福田 幸朔; 芹澤 弘幸; 白鳥 徹雄*

Journal of Nuclear Materials, 289(3), p.270 - 280, 2001/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:20.38(Materials Science, Multidisciplinary)

(Mg, Gd, U)O$$_{2+x}$$固溶体の酸素ポテンシャルを1000~1250$$^{circ}C$$の温度領域において、O/M比の関数として求めた。酸素ポテンシャルが急変するO/Mの値は、固溶体中のMg量の増加とともに低下した。一方、平衡する酸素分圧が低下すると、固溶体中のMg原子の一部が、格子間位置にシフトすることが、密度測定から明らかになった。Mgの固溶限は、平衡する酸素分圧に対して複雑な挙動を示した。

論文

Defect structure and ionic conductivity in stabilized zirconia

中村 彰夫; J. B. Wagner Jr.*

Proceedings of the Zirconia '86 Tokyo II, p.171 - 192, 1989/00

安定化ジルコニアのイオン伝導度は、YSZ(イットリア安定化ジルコニア)では3.125%、CSZ(カルシア安定化ジルコニア)では6.25%近傍の酸素空孔濃度で、むしろ鋭い極大をとるという特異な性質を示す。この組成は、両系共に、置換陽イオン種(Y$$^{3}$$$$^{+}$$,Ca$$^{2}$$$$^{+}$$)の陽イオン副格子点上での12.5%の濃度に相当する。酸素空孔と陽イオン置換種間の第一近接及び第二近接位置での静電的相互作用を適切に考慮に入れる事により、上記の様なYSZおよびCSZ系のイオン伝導度の挙動を定量的に説明する理論モデルを提出した。

論文

Diffusivity and permeability of hydrogen in neutron irradiated molybdenum and platinum

勝田 博司; 岩井 孝; 大野 英雄

Journal of Nuclear Materials, 115(2-3), p.206 - 210, 1983/00

 被引用回数:24 パーセンタイル:89.48(Materials Science, Multidisciplinary)

中性子照射した純Mo(bcc)とPt(fcc)について、水素透過係数と拡散係数を測定し、水素挙動に及ぼす中性子照射効果を、X線回折解析結果を加えて考察した。3$$times$$10$$^{1}$$$$^{5}$$と1.2$$times$$10$$^{1}$$$$^{7}$$n/cm$$^{2}$$(E$$>$$1MeV)の中性子照射したMoの水素透過係数と拡散係数は、照射前に比べて約10%と20%それぞれ減少し、その活性化エネルギーは約10%増加した。一方Ptの場合は、3$$times$$10$$^{1}$$$$^{7}$$n/cm$$^{2}$$の照射に対して約15%増加した。Ptに対しては、照射によるHuang Diffuse Scatteringが見られたが、Moに対しては見られなかった。この構造変化と水素挙動の関係について考察を行った。

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