2022年秋の大会
2022年9月7日〜9月9日茨城大学日立キャンパス
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[2A18]Ni/SiCショットキー接合を用いた237Npおよび241Amガンマ線領域の放射線直接エネルギー変換：発電能力に及ぼす界面の影響
福田 竜生1、小畠 雅明1、菖蒲 敬久1、*吉井 賢資1、神谷 潤一郎1、岩元 洋介1、牧野 高紘2、山崎 雄一2、大島 武2、白井 康裕3(1. JAEA、2. QST、3. 物材機構)
キーワード：
エネルギー変換、放射性廃棄物、ガンマ線、炭化ケイ素、ショットキー接合、界面
我々は最近、放射性廃棄物からの熱や放射線をエネルギー資源とする可能性についての研究を行っている。以前の学会では、Ni/SiCショットキー接合を用い、237Npおよび241Amのガンマ線領域である30keVおよび60keVの放射光を放射線に見立てた実験から、直接エネルギー変換が可能との結果を報告した。
今回、発電能力が異なるNi/SiC試料に対し、モンテカルロ計算、放射光硬X線光電子分光、二次イオン質量分析を含めた多角的検討を行った。エネルギー変換効率は、モンテカルロ計算による試料のエネルギー吸収を考慮すると1％程度であり、過去のIII-V属半導体系と同程度の値となった。
また、発電効率の高い試料は接合界面が比較的急峻であるのに対し、効率の低い試料は界面近傍にNi-Siなどの化合物が形成されており、これにより発電が妨げられていることを示唆する結果が得られた。
今回、発電能力が異なるNi/SiC試料に対し、モンテカルロ計算、放射光硬X線光電子分光、二次イオン質量分析を含めた多角的検討を行った。エネルギー変換効率は、モンテカルロ計算による試料のエネルギー吸収を考慮すると1％程度であり、過去のIII-V属半導体系と同程度の値となった。
また、発電効率の高い試料は接合界面が比較的急峻であるのに対し、効率の低い試料は界面近傍にNi-Siなどの化合物が形成されており、これにより発電が妨げられていることを示唆する結果が得られた。