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吉田 周平*; Fu, R.*; Gong, W.; 池内 琢人*; Bai, Y.*; Feng, Z.*; Wu, G.*; 柴田 曉伸*; Hansen, N.*; Huang, X.*; et al.
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 1249, p.012027_1 - 012027_6, 2022/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0.83(Metallurgy & Metallurgical Engineering)This study revealed characteristics of the deformation behavior in high/medium entropy alloys (HEAs/MEAs) with face-centered cubic (FCC) structure. A Co
Ni
alloy and a Co
CrNi MEA having low and high friction stresses (fundamental resistance to dislocation glide in solid solutions), respectively, but similar in other properties, including their stacking fault energy and grain sizes, were compared. The MEA exhibited a higher yield strength and work-hardening ability than those in the CoNi alloy at room temperature. Deformation microstructures of the CoNi alloy were composed of coarse dislocation cells (DCs) in most grains, and a few deformation twins (DTs) formed in grains with tensile axis (TA) nearly parallel to 
111
. In the MEA, three microstructure types were found depending on the grain orientations: (1) fine DCs developed in TA
//100-oriented grains; (2) planar dislocation structures (PDSs) formed in grains with other orientations; and (3) dense DTs adding to the PDSs developed in TA//111-oriented grains. The results imply difficulty in cross-slip of screw dislocations and dynamic recovery in the MEA, leading to an increase in the dislocation density and work-hardening rate. Our results suggest that FCC high-alloy systems with high friction stress inherently develop characteristic deformation microstructures advantageous for achieving high strength and large ductility.
neutron diffraction study on the deformation of a TRIP-assisted multi-phase steel composed of ferrite, austenite and martensiteLavakumar, A.*; Park, M. H.*; Gao, S.*; 柴田 曉伸*; 興津 貴隆*; Gong, W.; Harjo, S.; 辻 伸泰*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 580, p.012036_1 - 012036_6, 2019/09
被引用回数：3 パーセンタイル：83.22(Engineering, Mechanical)Multi-phase steels showing transformation induced plasticity (TRIP), can exhibit an excellent combination of high strength and good ductility by the aid of martensitic transformation during deformation. Even though TRIP-assisted multi-phase steels have been widely used in industry, the role of each phase in the enhancement of mechanical properties is still unclear given their complicated microstructures. In order to understand better the nature of the TRIP effect, the mechanical interaction between different phases at the micro-scale should be clarified. In the present study, the mechanical behavior of a transformation induced plasticity (TRIP) assisted multi-phase steel, has been characterized by 
neutron diffraction during tensile testing. The result of strain partitioning between the different phases obtained from the neutron analysis revealed that the martensite phase took much more elastic strain than the ferrite and retained austenite phases, which suggests that the work hardening behavior in the present steel is affected by the higher load borne by deformation-induced martensite.
夏目 恭平; 村上 陽之; 木津 要; 吉田 清; 小出 芳彦
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 101(1), p.012113_1 - 012113_8, 2015/12
被引用回数：2 パーセンタイル：65.53(Thermodynamics)JT-60SA is a fully superconducting fusion experimental device involving Japan and Europe. The cryogenic system supplies supercritical or gaseous helium to superconducting coils through valve boxes or coil terminal boxes and in-cryostat pipes. There are 86 temperature measurement points at 4 K along the distribution line. Resistance temperature sensors will be installed on cooling pipes in vacuum. In this work, two sensor attachment methods, two types of sensor, two thermal anchoring methods, and two sensor fixation materials have been experimentally evaluated in terms of accuracy and mass productivity. Finally, the verification test of thermometry has been conducted using the sample pipe fabricated in the same way to the production version, which has been decided by the comparison experiments. The TVO sensor is attached by the saddle method with Apiezon N grease and the measurement wires made of phosphor bronze are wound on the pipe with Stycast 2850FT as the thermal anchoring. A Cernox sensor is directly immersed in liquid helium as a reference thermometer during the experiment. The measured temperature difference between the attached one and reference one has been within 15 mK in the range of 3.40-4.73 K. It has satisfies the accuracy requirement of 0.1 K.
達本 衡輝; 白井 康之*; 塩津 正博*; 成尾 芳博*; 小林 弘明*; 野中 聡*; 稲谷 芳文*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 101, p.012177_1 - 012177_8, 2015/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.05(Thermodynamics)直接強制冷却方式のCICC(ケーブルインコンジット)超伝導導体内における液体水素の冷却安定性を評価するために、内径5.7mm, 8mm, 5mmの断熱円管流路の中心軸上に直径1.2mm, 長さ60mm, 120mm, 200mmのPtCo製ワイヤヒーターをそれぞれ設置し、指数関数状に連続に加熱した場合のサブクール液体水素の強制流動下における定常および過渡熱伝達特性を加熱速度をパラメータとして圧力0.7MPa、液温21Kの条件下で測定した。流速は0.3m/sから7m/sまで変化させた。加熱速度が速くなると、核沸騰熱伝達域では、加熱速度の影響はほとんどないが、過渡CHFは、加熱速度が速くなるにつれて大きくなり、液体窒素で報告されているような膜沸騰直接遷移現象による過渡CHFの低下は液体水素の場合ないことがわかった。また、過渡状態におけるCHFは、定常CHFからの上昇分として整理することができ、流速および圧力に依存せず、加熱速度の関数で表されることがわかった。定常CHFにおいては加熱等価直径の影響は明確に現れなかったが、過渡熱伝達においては、同一の加熱等価直径の場合の過渡CHFの定常CHFからの上昇分は等しく、加熱等価直径が大きくなるとその増分も大きくなることがわかった。
達本 衡輝; 麻生 智一; 大都 起一; 川上 善彦; 青柳 克弘; 武藤 秀生
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 101, p.012107_1 - 012107_8, 2015/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.05(Thermodynamics)J- PARC核破砕中性子源用の低温水素システムは2008年4月に完成し、同年の5月末に初めて冷中性子の発生に成功した。低温水素システムは3ヶ月の安定な長期連続運転を実施できるようになり、最近では500kWの共用運転を行っている。本装置は、「極低温」でかつ「高圧」の可燃性水素を取り扱う国内で初めての大型冷凍設備であるため、2007年のオフビームコミッショニングから現在に至るまで数々の予期せぬトラブルがあった。例えば、気体軸受水素ポンプの過渡軸振動現象、軸受部の過渡冷却現象および水素トライポロジーによる起動不良、アキュムレータ用ベローズの破損、ヘリウム冷凍機の不純物による不安定事象である。さらに、2011年には冷却運転中に東日本大震災が発生し、停電および計装空気が喪失したが、構築したインターロックシステムにより正常に自動停止することができた。これまでの運転や不具合事象により多くの知見が得て、改良を重ねた結果、現在では長期間の安定な冷却運転を実施できるようになった。
達本 衡輝; 大都 起一; 麻生 智一; 川上 善彦
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 101, p.012109_1 - 012109_8, 2015/12
被引用回数：1 パーセンタイル：0.05(Thermodynamics)J-PARC核破砕中性子源では1MW級の陽子ビームによる核破砕反応によって発生した高速中性子を超臨界水素を用いて冷中性子に減速させてビームを供給する。陽子ビーム1MWのオン・オフに伴い、大きな熱負荷が与えられる。本システムでは、アキュムレータを用いた容量制御と陽子ビームによる核発熱分をヒータにより補償する方法を併用させて圧力制御を行う。本研究では、陽子ビーム入射・停止時のkWオーダーのステップ状の核発熱に伴う大きな温度・圧力変動を模擬し、効率の良い制御方法を開発するための解析コードを新たに開発した。300kWおよび600kW陽子ビーム入射時の解析を行い、温度・圧力変動の解析結果は実験結果と良く一致することを確認した。本解析コードは、1MWの場合の制御方法の模擬にも十分適用できるツールとして期待できる。
達本 衡輝; 麻生 智一; 大都 起一; 川上 善彦
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 101, p.012108_1 - 012108_8, 2015/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.05(Thermodynamics)J-PARCの核破砕中性子源では1MW級の陽子ビームによる核破砕反応によって発生した高速中性子を超臨界水素を用いて冷中性子に減速させてビームを供給する。陽子ビーム1MWのオン・オフに伴い、大きな熱負荷が与えられる。本システムでは、アキュムレータを用いた容量制御と陽子ビームによる核発熱分をヒータにより補償する方法を併用させて圧力制御を行う。本研究では、新たに開発した小型で大容量加熱が可能なオリフィス型ヒータを用いて、その出力をステップ状に変化させた場合の応答速度を測定し、設計どおりの性能が得られたことを確認した。さらに、実験結果に基づき、開発した動的挙動解析コードにヒータ制御のPID制御パラメータを決定し、実験結果と良く一致することを確認した。600kWビーム入射時では、ビームのオン・オフに対する追従性が成り立たなくなってもPI定数を最適化することにより、フィードバック制御だけで十分圧力変動を抑えることが解析で確認できた。
二川 正敏
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 74(1), p.012001_1 - 012001_7, 2015/02
被引用回数：2 パーセンタイル：65.53(Materials Science, Multidisciplinary)高出力水銀ターゲットにおける材料問題に関する研究成果、すなわち、液体金属脆化による疲労き裂伝播速度の上昇や破壊脆性値の増加に関する研究成果、イオンビーム照射による照射脆化評価及びナノインデンテーションによる極微小領域の力学特性評価法に関する研究成果、陽子線入射励起衝波による生じるマイクロピット群損傷機構に関する研究成果について総括的にまとめると共に、さらにその抑制技術に関する技術開発について報告する。
pellets for production of 
Mo medical isotope木村 明博; 佐藤 裕一*; 棚瀬 正和*; 土谷 邦彦
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 18(4), p.042001_1 - 042001_4, 2011/10
医療分野において、ラジオアイソトープ(RI)は欠かすことができないものとなっている。特に、
Tcは医療用RIとして最も多く利用されている。しかし、その親核種であるMoはすべて輸入に依存している。そこで、JMTRでは、(n,
)法により、医療用Tcの親核種であるMoを製造し、輸入量の一部を自国でまかなえるよう計画している。この計画では、照射ターゲットとなるMoOペレット製造方法の開発が重要である。しかし、MoOは昇華温度が低く高密度ペレットの製造が難しい。今回、二つの方法によりMoOペレットを製造した。その結果、CIP法では理論密度の70%のMoOペレットを、SPS法では理論密度の95%以上のMoOペレットが得られた。
田口 富嗣; 井川 直樹; 社本 真一
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 18, p.062020_1 - 062020_4, 2011/10
被引用回数：3 パーセンタイル：76.81(Nanoscience & Nanotechnology)これまでに作製に成功しているC-SiCナノチューブ及びSiCナノチューブを1600
C以上の温度で、BN粉末とともに真空中で、5時間熱処理を行うことにより、BN層が被覆したSiCナノワイヤー及びナノチューブの合成に成功した。TEM観察から、被覆されていたBN層は、10層以下であった。1500C以下の温度での熱処理では、SiCナノチューブ表面には、BN層は形成しなかった。また、熱処理によるSiC結晶粒子の粒成長により、ナノチューブの中空が埋まり、多くのナノチューブがナノワイヤーへと変質した。
角田 淳弥; 藤田 一郎; 柴田 大受; 牧田 太陽*; 高木 俊*; 國本 英治*; 沢 和弘; Kim, W. J.*; Park, J. Y.*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 18(16), p.162010_1 - 162010_4, 2011/09
被引用回数：1 パーセンタイル：52.59(Materials Science, Ceramics)炭素繊維強化炭素複合材料(C/Cコンポジット)は、その強度及び耐熱性が優れていることからVHTR制御棒要素の候補材の一つである。C/Cコンポジットの亀裂進展は複雑なので、その破壊挙動はC/Cコンポジット製制御棒の設計において最も重要な課題の一つである。本研究では、炭素繊維とマトリックスの層構造である2次元C/Cコンポジットについて、モードII破壊特性を評価するため、酸化させた端面切欠き試験片を用いて曲げ試験を実施した。その結果、層間破壊靱性値は酸化率が大きくなるにつれて減少した。これは、破壊靱性がマトリックスの酸化によって減少したことによるもので、その減少率はマトリックスのタイプに依存することがわかった。また、亀裂は繊維束間で発生し、繊維を断裂させることなく繊維束間に沿って成長することがわかった。繊維とマトリックス間で発生した亀裂は、繊維束間の層間ボイドに集まり、その後マトリックスを通って成長すると考えられる。
角田 淳弥; 柴田 大受; 國本 英治*; 山地 雅俊*; 小西 隆志*; 沢 和弘
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 18(16), p.162012_1 - 162012_4, 2011/09
被引用回数：1 パーセンタイル：52.59(Materials Science, Ceramics)炭素繊維強化炭素複合材料(C/Cコンポジット)は、その強度及び耐熱性が優れていることからVHTR制御棒要素の候補材の一つである。2次元C/Cコンポジットの特性評価モデルの開発は、C/Cコンポジット製制御棒の設計において最も重要な課題の一つである。2次元C/Cコンポジットの特性は、繊維/マトリックス等の微細構造に強く依存するので、その微細構造から特性を評価することが可能であると考えられる。本研究では、2次元C/Cコンポジットの微細構造をもとにした特性予測開発モデルを開発することを目的として、X線CT像を用いて気孔分布を調べ、微細構造に基づくモデルを開発した。また、圧縮強度を測定するとともにモデルを用いて評価した。その結果、X線CT像から2次元C/Cコンポジットの気孔分布を視覚的に確認し、その容積や形状を評価することができた。また、本モデルを用いて2次元C/Cコンポジットの応力分布傾向を摸擬することが有用であることを示した。しかしながら、正確に応力の大きさを評価するためには、2次元C/Cコンポジットの特性評価及び適切なメッシュの設定が必要である。
衛藤 基邦*; 小西 隆志*; 柴田 大受; 角田 淳弥
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 18(16), p.162003_1 - 162003_6, 2011/09
被引用回数：4 パーセンタイル：87.29(Materials Science, Ceramics)高温ガス炉(HTGR)及び超高温ガス炉(VHTR)は、高温のヘリウムを取出すことができる魅力的な原子炉であるが、高い熱効率を得るため炉心は過酷な高温状況下に晒されている。炭素繊維強化炭素複合材料(C/Cコンポジット)は、高温状況下においてその強度及び耐熱性が優れていることからVHTR制御棒要素の候補材の一つである。C/Cコンポジットの研究開発は、1990年台から開始され、原子力機構と東洋炭素では共同で研究開発を行ってきた。C/Cコンポジット製制御棒の開発は、国際的なVHTRの開発の中で、最も重要な課題の一つであると最近注目されている。C/Cコンポジット製制御棒の原子力機構における開発計画は、(1)データベース構築,(2)要素設計,製作,(3)HTTRを用いた実証試験、の3つのフェーズに分類できる。日本原子力研究所における1990年代の開発初期段階では、概念設計によるC/Cコンポジット製制御棒のフィージビリティ研究が行われ、現在進められているフェース(2)は5年以内に終了する計画である。本報告では、C/Cコンポジット製制御棒について、これまでの開発を概説するとともに最近のR&D結果について述べる。
野澤 貴史; Choi, Y.-B.*; 檜木 達也*; 岸本 弘立*; 香山 晃*; 谷川 博康
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 18, p.162011_1 - 162011_4, 2011/09
被引用回数：10 パーセンタイル：96.99(Materials Science, Ceramics)SiC/SiC複合材料は、その優れた耐照射特性や耐熱材料としての資質から、先進核分裂炉又は核融合炉の候補材の一つに挙げられる。さまざまな織物構造に起因する潜在的な異方性のため、多様な破壊モードにおける亀裂進展挙動を特定することは重要である。本研究は、主軸/非主軸の引張/圧縮モード,Iosipescu法による面内剪断モード,ダブルノッチ剪断法による層間剪断モード,径圧縮試験法による層間剥離モードについて亀裂進展挙動を明らかにする。初期検討により強度異方性マップを明らかにしたところ、本材料は複合破壊モードで破壊が進行することが示唆された。特に、面内剪断及び層間剪断モードが試験結果に大きく影響していることが明らかとなった。
O
松本 圭祐*; 小山 司*; 森 茂生*; 吉井 賢資; 神戸 高志*; 池田 直*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 18(9), p.092047_1 - 092047_4, 2011/09
被引用回数：1 パーセンタイル：52.59(Materials Science, Ceramics)YbFeOは鉄イオンの電荷秩序により強誘電体となる物質である。本研究では、この物質のFeの一部をMnに置換した場合の電荷秩序構造を透過電子線回折により調べ、わずかなMn置換量により、電荷秩序構造が破壊されることを観測した。鉄の半分をMnで置換したYbFeMnOでは、ハニカム状の散漫散乱を見いだし、これが中心対称を失った短距離イオン秩序構造を持つことを見いだした。本系は室温で1000程度の誘電率を示すが、この性質は、イオン秩序構造がランダムに分布することによると考えられる。
井川 直樹; 田口 富嗣; 星川 晃範*; 山内 宏樹; 美留町 厚; 石井 慶信*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 18, p.022021_1 - 022021_4, 2011/05
10Kから245Kの温度域におけるキセノンガスハイドレートの結晶構造を粉末中性子回折によって調べ、最大エントロピー法によって、ハイドレート中のXeに焦点を当てた中性子散乱長密度分布図を求めた。ハイドレートの小ケージ中では、Xeの散乱長密度はケージの中心に球状に分布している。一方、大ケージ中では、Xeの散乱長密度はケージの中心として、ケージの六員環方向に向かった回転楕円体状に分布している。この傾向は温度によって影響を受けないことがわかった。
永武 拓; 功刀 資彰*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 10, p.012024_1 - 012024_6, 2010/07
被引用回数：3 パーセンタイル：80.94(Materials Science, Multidisciplinary)GPU(Graphics Processing Unit)はグラフィック処理を担当することにより、CPU(Central Processing Unit)の負荷を軽減するために開発されたマイクロプロセッサである。近年GPGPU(General Purpose GPU)と呼ばれるGPUを用いて一般的な処理や学術計算を行う試みが行われている。GPUを用いるメリットとして、GPUは大量のデータに対して行う処理に優れており、一般的に理論ピーク性能はCPUの数十倍程度と非常に高いことが挙げられる。本研究では界面体積追跡法の一つである混相流数値解析手法MARS(Multi-interfaces Advection and Reconstruction Solver)をGPUに対応させることにより、解析に要するパフォーマンスの向上を図ることを目的としている。MARSは気液界面輸送時の体積・形状保存性に優れており、現在までに種々の混相流熱流動現象に対して高い予測精度を示している。本研究ではMARSをGPUに対応させる際に必要な界面輸送とポアソン方程式について検討し、GPU上で動作するMARSの開発を行った。本研究の結果、GPU上でMARSを起動した場合にはCPU上で起動した場合に比べて計算を60倍ほど高速化できることがわかり、今後の実現に対して高い見通しが得られた。
小藤 博英; 福嶋 峰夫; 北脇 慎一; 明珍 宗孝; Kormilitsyn, M. V.*; 寺井 隆幸*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 9, p.012010_1 - 012010_8, 2010/05
被引用回数：0 パーセンタイル：1.02(Chemistry, Inorganic & Nuclear)Transuranic elements would be electro-deposited simultaneously with liquid cadmium cathode (LCC) and be decontaminated from fission products (FP) dissolved in molten 3LiCl-2KCl in the electrorefining step of the metal electrorefining process. Some lab-scale experiments of electrolysis were carried out with uranium (U), plutonium (Pu) and minor actinides elements (MA) in order to evaluate the performance of LCC. As the results of experiments, it was confirmed that neptunium (Np), americium (Am) and curium (Cm) could be recovered with Pu into LCC by the electrolysis operation. The separation factors of MA vs. Pu were estimated to be about 0.7 to 2.5.
中原 将海; 野村 和則; 小泉 務
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 9, p.012065_1 - 012065_6, 2010/05
被引用回数：1 パーセンタイル：54.42(Chemistry, Inorganic & Nuclear)照射済燃料溶解液からのU晶析において、CsPu(NO)
が析出することが懸念されている。CsPu(NO)の生成条件の把握及び除染を目的として物理化学的特性を調べた。HNO溶液におけるCsPu(NO)の溶解度は、25CにおいてHNO濃度の減少に従い増加した。熱分析の結果では、この化合物は245Cまでは安定なため、融点が60.2CであるUNH結晶との融点差を利用した分離を試みた。融解したU融液に対するPu及びCsの除染係数は、5.0
mのフィルタではともに約1であったが、0.45mのフィルタでは約2であり、わずかながら分離できた。
Pu
)O
(1.92x2.00) based fuels containing actinides and/or lanthanides米野 憲; 加藤 正人; 宇野 弘樹*; 武内 健太郎; 森本 恭一; 鹿志村 元明
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 9, p.012016_1 - 012016_7, 2010/05
被引用回数：9 パーセンタイル：93.76(Chemistry, Inorganic & Nuclear)相分離挙動の評価は高速炉用燃料の設計において重要なデータである。30%Pu含有MOX及びMA(Np, Am)含有MOXにおいて、相分離温度について既報データと新たに取得したデータを合わせ、燃料組成と相分離温度との関係を評価した。その結果、O/M比が1.92から1.95の範囲においてマイナーアクチニドの含有率が多いほど相分離温度は低下する傾向を示した。
