Irradiation effect of 14 MeV neutron on interlaminar shear strength of glass fiber reinforced plastics

14MeV中性子によるガラス繊維強化プラスティックの層間せん断強さへの影響

西村 新*; 菱沼 良光*; 妹尾 和威*; 田中 照也*; 室賀 健夫*; 西嶋 茂宏*; 片桐 一宗*; 竹内 孝夫*; 進藤 裕英*; 落合 謙太郎; 西谷 健夫; 奥野 清

Nishimura, Arata*; Hishinuma, Yoshimitsu*; Seo, Kazutaka*; Tanaka, Teruya*; Muroga, Takeo*; Nishijima, Shigehiro*; Katagiri, Kazumune*; Takeuchi, Takao*; Shindo, Yasuhide*; Ochiai, Kentaro; Nishitani, Takeo; Okuno, Kiyoshi

国際熱核融合実験炉の設計では中性粒子ビーム入射のポートからの放射線ストリーミングによる影響で超伝導コイルで使用されるガラス繊維強化プラスチックが中性子及び線に曝される。放射線照射による有機絶縁材料の材料強度の劣化は超伝導コイルシステムの健全性に大きな影響を与える可能性がある。本研究では日本原子力研究開発機構DT中性子源FNSによる14MeV中性子照射及び大阪大学のCo-60線源による線照射実験を実施し、候補ガラス繊維強化プラスチックG-10CRの割裂強度の推定及び層間せん断強さの実験的検証を行った。その結果、1MGy以上のCo-60線照射に関しては劣化が確認されたが、本研究でのDT中性子照射量(310n/m)内での材料的劣化は認められなかった。

Design activity of International Thermonuclear Experimental Reactor clarifies intense neutron streaming from ports for neutral beam injectors. Energy spectrum of the streaming is very wide and 14 MeV neutron and ray are the typical radiations. Large amount of glass fiber reinforced plastics will be used in a superconducting magnet system as an electric insulation material and a support structure, for such organic material is easy to manufacture, and light and cheap. In this report, effects of 14 MeV neutron and ray irradiation on interlaminar shear strength and fracture mode are investigated using G-10CR small specimen of which configuration was proposed as a standard for evaluation of the interlaminar shear strength.