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Nondestructive evaluation of neutron irradiation damage on austenitic stainless steels by measurement of magnetic flux density

磁束密度測定によるオーステナイト系ステンレス鋼の中性子照射損傷非破壊評価

高屋 茂; 永江 勇二; 青砥 紀身; 山県 一郎; 市川 正一; 今野 将太郎; 小川 竜一郎; 若井 栄一

Takaya, Shigeru; Nagae, Yuji; Aoto, Kazumi; Yamagata, Ichiro; Ichikawa, Shoichi; Konno, Shotaro; Ogawa, Ryuichiro; Wakai, Eiichi

照射損傷パラメータの弾き出し損傷及びHe量の非破壊評価手法の検討のため、SUS304及び316FRについて中性子照射材の磁束密度がフラックスゲート(FG)センサを用いて測定された。試験片は、常陽, JMTR, JRR-3Mのいずれかか、JRR-3Mと常陽の両方(組合せ照射)で照射された。さまざまな炉を用いた照射や組合せ照射を実施することにより、単一の炉では得ることが難しい照射条件を実現できる。弾き出し損傷量とHe量,照射温度の範囲はそれぞれ、0.01$$sim$$30dpa, 1.0$$sim$$17appm, 470$$sim$$560$$^{circ}$$Cである。316FRについては、2から5dpaにしきい値が存在する可能性があるが、磁束密度は弾き出し損傷量とともに増加した。これは、FGセンサを用いた磁束密度測定による弾き出し損傷量の非破壊評価の可能性を示している。一方、磁束密度はHe量との相関は示さなかった。

Magnetic flux densities for neutron irradiated specimens of austenitic stainless steels were measured by using a flux gate (FG) sensor to investigate the nondestructive evaluation method of irradiation damage parameters, dose and He content. The range of dose, He content and irradiation temperature of the neutron irradiated samples studied in this paper were 0.01-30 displacement per atom (dpa), 1.0-17 appm and 470-560 $$^{circ}$$C, respectively. Magnetic flux density increased with dose although there may be a threshold dose for magnetic property to change between 2 and 5 dpa for 316FR. This result shows the possibility of nondestructive evaluation of dose by measuring magnetic flux density by an FG sensor. On the other hand, magnetic flux density did not depend on He content.

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