Status of Japanese design and validation activities of test facilities in IFMIF/EVEDA

国際核融合材料照射施設の工学実証と工学設計活動における試験施設の日本の設計と実証活動の状況

若井 栄一  ; 菊地 孝行; 小河原 貴史; 木村 晴行; 横峯 健彦*; 木村 晃彦*; 野上 修平*; 栗下 裕明*; 齋藤 正博*; 西村 新*; 中村 和幸 ; Molla, J.*

Wakai, Eiichi; Kikuchi, Takayuki; Kogawara, Takafumi; Kimura, Haruyuki; Yokomine, Takehiko*; Kimura, Akihiko*; Nogami, Shuhei*; Kurishita, Hiroaki*; Saito, Masahiro*; Nishimura, Arata*; Nakamura, Kazuyuki; Molla, J.*

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の工学実証と工学設計活動(EVEDA)の日本の試験施設系活動は照射後試験(PIE)施設の工学設計,微小試験片試験技術と高中性子束領域試験モジュール(HFTM)の工学設計の3テーマがあり、本研究ではこの最近の進捗状況をまとめたものである。PIE施設の工学設計においては各種作業プロセスの機能性解析を行い、照射後試験施設のレイアウト図を作成した後、2次元と3次元の設計モデルを作成した。HFTMの工学設計では、本ヒーター材料としてW-3Re合金とSiC/SiC複合材料の2種類を選択したが、これは高温材料であること、また、製作技術を考慮するとともに、熱衝撃耐性,高温での再結晶化,延性,照射劣化耐性や低放射化材料のような適正な特性を持つ材料であるからである。一方、微小試験片試験技術においては、10mm角程度の微小な破壊靭性試験片を試験できるように装置を設計し、高精度に変位と荷重を制御できる装置を開発した。

Japanese activities of test facilities in IFMIF-EVEDA (International Fusion Materials Irradiation Facility-Engineering Validation and Engineering Design Activities) project have three subjects of engineering design of post irradiation examination (PIE) facilities, small specimen test technique (SSTT), and engineering design of high flux test module (HFTM), and this paper is summarized about present status. Functional analysis and design of 2-D and 3-D models of PIE facility were performed. In HFTM, as materials of heater, W-3Re alloy and/or SiC/SiC composite were selected in the points of high temperature materials, fabrication technology and some suitable properties such as resistance of thermal shock, high temperature re-crystallization, ductility, resistance of irradiation degradation, and low-activation. In SSTT, a test machine of fracture toughness was designed and developed for small specimens with 10 mm square, and it had high accuracy controllability for stress and displacement.