放射線について 原子力材料のミクロな欠陥：格子間原子
物質を構成する原子たちは、まるで訓練された兵隊のように、規則正しく整列して結晶構造を作っています。この整然とした配列こそが、物質の性質を決める上で非常に重要です。しかし、現実の世界では、この完璧な隊列に乱れが生じることがあります。この乱れを「格子欠陥」と呼び、物質の性質に様々な影響を与えることがあります。格子欠陥には、原子1個分の小さなものから、もっと大きなものまで、様々な種類があります。その中でも、「格子間原子」は、物質の性質に特に大きな影響を与える存在です。格子間原子とは、本来原子がいるはずのない、格子と格子の間のわずかな隙間に、無理やり入り込んでしまった原子のことを指します。例えるなら、規則正しく並べられた椅子の列に、無理やり割り込んで座る人のようなものです。椅子は原子が占めるべき規則正しい位置、人は格子間原子、そして無理やり割り込むことで周りの人に窮屈な思いをさせてしまうように、格子間原子も周りの原子の配列を歪ませ、物質全体の性質に影響を与えてしまうのです。この格子間原子の存在は、物質の強度や電気伝導性など、様々な特性に影響を及ぼします。例えば、金属材料では、格子間原子が dislocations と呼ばれる線状の欠陥の動きを妨げるため、強度が向上することが知られています。
