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Modeling and simulation of defects in irradiated materials for fusion application

核融合炉材料中の照射欠陥挙動に関する計算機シミュレーション研究

渡辺 淑之; 森下 和功*; 濱口 大; 谷川 博康

Watanabe, Yoshiyuki; Morishita, Kazunori*; Hamaguchi, Dai; Tanigawa, Hiroyasu

原型炉の材料設計や寿命評価を精度よく行うためには、材料試験炉やイオン加速器などの既存の代替照射場における材料照射データをもとに核融合環境下における材料挙動を理論的に記述するための方法論の開発が必要である。そのためには、照射による材料の振る舞い(照射下材料挙動)をその時間的・空間的マルチスケール性を十分に踏まえ記述するとともに、計算機シミュレーションによる評価が不可欠である。本発表の内容は、BA-DEMO R&D活動の一環として、金属やセラミクス材料中の照射によるミクロ構造変化、特に欠陥集合体形成挙動に着目してその機構論に基づくモデル化研究の成果をまとめたものである。

In order to realize a reliable fusion reactor, it is required to develop a methodology to predict material's response to fusion irradiation by theoretically-appropriate extrapolation of the irradiation data obtained from alternative facilities such as existing material testing reactors and ion accelerators, in which a computational simulation modeling approach from the multiscale viewpoint is important. In this report, it is summarized to mechanistically model microstructural change, formation of defect clusters, in metals and ceramics during irradiation, as part of BA-DEMO R&D activities.

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