[2G07-10] Fundamental Properties/Advanced Fuels

[2G07] Structure of ion tracks and microstructure evolution in Fluorite-type oxides

(1)comparison with CeO₂ and ZrO₂

＊Seiya Takaki¹, Kazuhiro Yasuda², Syo Matsumura², Norito Ishikawa³ (1.Engineering, Kyushu University, 2.Department of Applied Physics and Nuclear Engineering, Kyushu University, 3.Nuclear Science and Engineering Center, Japan, Atomic Energy Agency)

Keywords:Fluorite-type oxide, Fission fragment, High density electronic excitation damage, ion track, Transmission electron microscopy

蛍石構造酸化物は、次世代核燃料や核変換処理の母相の候補材料として研究されており、放射線照射に伴う微細組織変化の形成メカニズムを明らかにすることは重要な課題である。本研究では高速イオン照射によりCeO₂中に形成されるイオントラック構造とその重畳に伴う微細組織発達を透過型電子顕微鏡を用いて観察した。CeO₂中には直径2 nmのイオントラック中心領域で空孔密度が増加しており、そのような領域の重畳に伴い結晶中には高密度の転位組織が形成されることがわかった。これは、高密度の空孔を含むイオントラックが照射量の増大に伴って形成と回復を繰り返す間に格子間原子の蓄積が生じ、転位組織が発達したと考えられる。また、低照射量の高速イオンを照射したYSZ中に形成されるイオントラックは、CeO₂中のものと比較すると、そのサイズは小さく、面密度も非常に小さいということがわかった。これはYSZ中の酸素イオン構造空孔に起因していると考えられる。