材料ミクロ構造変化の照射条件依存性に関する数値解析

Numerical analysis on irradiation parameter dependence of microstructural change in material

渡辺 淑之; 森下 和功*; 中筋 俊樹*; 濱口 大; 安堂 正己*; 谷川 博康

Watanabe, Yoshiyuki; Morishita, Kazunori*; Nakasuji, Toshiki*; Hamaguchi, Dai; Ando, Masami*; Tanigawa, Hiroyasu

核融合原型炉の材料設計や寿命評価を精度よく行うには、既存の代替照射場による材料照射データを核融合条件下のデータへ理論的に外挿するための方法論の開発が必要である。本発表の内容は、BA-DEMO R&D活動の一環として、低放射化フェライト鋼のラス構造を対象とし、欠陥集合体形成の照射条件依存性に関する計算機シミュレーション研究の結果をまとめたものである。具体的には、照射欠陥であるキャビティおよび転位ループの形成を機構論的反応速度論モデルで記述し、温度をはじめ、原子はじき出し損傷速度Pvやヘリウム生成速度PHeに対する集合体形成挙動の応答性を理論的に調べた。解析では、PHeの増加と共に高密度のキャビティが形成された。これはキャビティ内のヘリウム数が増加することでキャビティの熱的安定性が上昇し、核生成が促進されたためである。これらの知見は、既存の材料照射データを理論的に整理し、核融合炉条件下での材料挙動を予測するための要素技術開発に重要となる。

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