約240dpaまで照射した高速炉被覆管用ODS鋼のナノ粒子安定性

Stability of nano-particles in ODS steel cladding for fast reactor irradiated to about 240 dpa

岡 弘   ; 丹野 敬嗣  ; 矢野 康英  ; 舘 義昭  ; 大塚 智史   ; 皆藤 威二 

Oka, Hiroshi; Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide; Tachi, Yoshiaki; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji

原子力機構で開発を進める9Cr-ODS鋼について、短期間で高い照射量を実現可能なイオン照射試験を用いて、高速炉燃料被覆管の実機条件に近い700C、約240dpaまで照射した。その後、9Cr-ODS鋼の優れた高温強度の主要因子であるナノサイズ分散粒子について、微細組織観察によりその分散状態を評価した。その結果、約240dpaにおいても、5nmほどのナノ粒子が高密度に均一に分散している様子が観察された。また、照射によるボイド形成は観察されなかった。以上から、700Cでの実用レベルの高照射量環境下において、9Cr-ODS鋼のナノ粒子は安定に存在することがわかった。

9Cr-ODS steel was irradiated to approximately 240 dpa at 700 C by using an ion irradiation where the irradiation condition is close to that of a commercial fast reactor cladding tube. Microstructural observation was performed on the nano-sized particles, which is the main factors of the excellent high-temperature strength of 9Cr-ODS steel. The observation revealed that the nano-sized articles of about 5 nm were uniformly dispersed with high density even after irradiation up to 240 dpa. Furthermore, no void formation was observed. Thus, it was concluded that the nano-sized articles of 9Cr-ODS steel exist stably under a high-dose irradiation condition at a practical level at 700 C.