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河 侑成; 高見澤 悠; 岩田 景子; 飛田 徹; 知見 康弘; 勝山 仁哉; 西山 裕孝
no journal, ,
原子炉圧力容器ステンレスオーバーレイクラッド材について有限要素法解析を行い、溶接入熱による熱影響部の微細構造変化を予測した。その結果に基づいてHAZから粗粒領域と細粒領域を採取し、比較のため1/4厚さ位置の母材試験片を採取してイオン照射を行った。照射前後HAZにおいては母材より照射による硬化量が大きい傾向を示した。また、微細粒領域の場合、位置によって硬化量の変化が異なる結果が得られた。
高木 聖也; 安田 和弘*; 松村 晶*; 石川 法人
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次世代燃料や核変換処理母相材料は、高速中性子、電子、
線、核分裂片等の種々の放射線照射環境下で使用され、照射欠陥の形成や微細組織発達はこれらの放射線の重畳照射効果として現れる。イオン・共有結合材料中の点欠陥挙動は、電子励起により影響を受けることが知られている。特に核分裂片による高密度電子励起損傷はイオントラックと呼ばれる柱状欠陥を比熱的に形成し、燃材料の微細組織発達に大きく影響を与える。本講演では核分裂片を模擬した高速重イオン照射によりCeO
や立方晶ZrO (YSZ)中に形成されるイオントラック構造を種々の電子顕微鏡法を用いて観察した結果を報告する。蛍石構造酸化物中に形成されるイオントラックはその中心領域で空孔密度が増加しており、酸素イオン配列の優先的な不規則化が生じていることがわかった。また、高照射量まで照射したCeO中には高密度の転位組織が発達することがわかった。これは、高密度の空孔を含むイオントラックが照射量の増大に伴い、重畳を繰り返す間、格子間原子の蓄積が生じ、転位組織が発達したためと考えられる。一方、立方晶ZrO (YSZ)中に形成されるイオントラックはCeO中のものと比較してそのサイズは小さく、原子密度の低下を示さない照射欠陥が形成されていることがわかった。これは、YSZ中の構造空孔がイオントラック形成時の回復に影響を与えた結果だと考えられる。
山下 真一郎; 永瀬 文久; 倉田 正輝; 加治 芳行
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軽水炉では、ジルコニウム(Zr)合金が被覆管のほか炉心の様々な部材として使用されているが、東京電力福島第一原子力発電所事故を契機に、設計基準事故を超えた場合においても、炉心溶融を含む大規模炉心損傷や多量の水素発生を生じにくくする、あるいはそれらの事象の影響を緩和する、燃料棒構成材料や制御棒、いわゆる「事故耐性」を高めた新型燃料部材に対する関心が高まってきている。日本原子力研究開発機構では、国内外における「事故耐性」を高めた新型燃料部材の研究開発に対する関心の高まりを踏まえて、平成27年度より経済産業省資源エネルギー庁からの事業を受託し、Zr合金被覆管等の開発及び利用にかかわる経験、知識及びノウハウを有する国内の燃料メーカー, プラントメーカー、あるいは先進材料の研究開発に関する経験、知識を有する大学, 研究機関と共に、「事故耐性」燃料の実用化に向けたR&Dプログラムを平成27年度に策定し、具体的な研究開発に着手した。本発表では、「事故耐性」を高めた新型燃料部材の既存軽水炉への導入に向けた技術基盤整備を目的に、現在受託事業として実施している実用化プログラムについて概略を紹介する。