報告書番号

T09

タイトル（和文）

その場観察法によるニッケル中のヘリウムキャビティ成長過程に関する研究

タイトル（英文）

STUDY ON HELIUM CAVITY GROWTH BEHAVIOR IN NICKEL BY IN-SITU OBSERVATION

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究は，ブリスタリングの基礎過程で重要な役割を果たしているＨｅキャビティの挙動の解明を目的としており，その場観察法を主要な手段としている点に特徴がある。主要な結果は次の通りである。１．Ｈｅキャビティはサイズが小さい場合にはほぼ球状を呈し，臨界半径に達すると（１００）面に囲まれた立方体に変化した。この現象は５００～７００℃で観察された。２．（１００）面で囲まれた立方体Ｈｅキャビティは焼鈍により球状化した。これは立方体Ｈｅキャビティがエネルギー的に安定ではないことを示している。３．引張応力の付加により，Ｈｅキャビティの発生・成長が促進された。４．理論的な検討から，立方体Ｈｅキャビティの形成が従来考えられている表面エネルギーの異方性によるものではなく，弾性応力場の異方性によることを示した。このことは，Ｈｅキャビティの成長過程における照射下での動的な効果の重要性を示している。

概要 （英文）

THE OBJECTIVE OF THIS STUDY IS TO ELUSIDATE THE BEHAVIOR OF HELIUM CAVITY THAT PLAYS IMPORTANT ROLES IN BLISTERING,HELIUM EMBRITTLEMENT AND SWELLING. MAIN EXPERIMENTAL METHOD IN THIS STUDY HAS BEEN AN IN-SITU OBSERVATION USING THE TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPE TO WHICH AN ION GUN IS INSTALLED. IRRADIATION TEMPERATURES HAVE BEEN IN THE RANGE FROM 400DEGREE TO 700DEGREE AND MATERIAL HAS BEEN A PURE NICKEL. MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS.(1)THE SHAPE OF HELIUM CAVITY CHANGES FROM SPHERE TO CUBIC SURROUNDED BY (100) PLANES AT A CRITICAL SIZE. THIS CHANGE HAS BEEN OBSERVED AT THE TEMPERATURE OF 500-700DEGREE.(2)CUBIC HELIUM CAVITIES HAVE SPHEROIDIZED BY ANNEALING. THIS RESULT INDICATES THE CUBIC HELIUM CAVITIES ARE NOT ENERGETICALLY STABLE.(3)TENSILE STRESS ACCELERATES THE INITIATION AND GROWTH OF HELIUM CAVITIES.(4)FROM THEORETICAL CONSIDERATION,IT IS CONCLUDED THAT THE CUBIC HELIUM CAVITIES ARE FORMED BY THE ANISOTROPY OF STRESS FIELD IN THE VICINITY OF CAVITIES,NOT BY THE ANISOTROPY OF SURFACE ENERGY. THIS RESULT INDICATES THAT DYNAMIC EFFECTS ARE IMPORTANT IN THE PROCESS OF HELIUM CAVITY GROWTH.

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