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原子力発電は、ウランなどの核燃料が原子核分裂する際に発生する莫大なエネルギーを利用して、電気エネルギーへと変換する発電方式です。原子炉内は、核分裂反応によって極めて高い放射線量、高温、高圧力といった過酷な環境にさらされます。このような環境下で使用される材料は、常に放射線や熱、圧力などの影響を受け続けるため、時間の経過とともにその性質が変化していくことが避けられません。 これらの材料の変化は、目に見えない非常に小さなレベルでの欠陥が材料内部に生じることで発生します。このような欠陥は、原子レベルで見たときに、本来あるべき位置から原子が欠落してしまう「原子空孔」や、原子が本来の位置からずれて他の原子と原子の間に無理やり入り込んでしまう「格子間原子」など、様々な種類があります。 これらの微細な欠陥は、一見すると無視できるほどの小さな変化のように思えますが、材料全体の強度や耐久性を低下させる可能性があり、原子力発電所の安全性を確保する上で非常に重要な課題となっています。原子炉の安全性を維持するためには、これらの欠陥がどのように発生し、材料の性質にどのような影響を与えるのかを理解することが不可欠です。