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報告書

照射後試験における渦電流探傷技術の開発 - 探傷技術の開発(その2 FCCI 測定技術)-

菊地 晋; 北澤 健夫; 永峯 剛; 松元 愼一郎

JNC TN9410 2001-003, 84 Pages, 2000/07

JNC-TN9410-2001-003.pdf:2.12MB

渦電流探傷技術の照射後試験への適用を目指し、ホットセル外(以下、セル外)において性能試験を実施してきた。その結果、被覆管材料等の欠陥検査への適用性を確認でき、照射材への適用の見とおしを得た。このうち、前報では燃料-被覆管化学的相互作用(Fuel Cladding Chemical Interaction:FCCI)測定試験(減肉測定)を除いた、セル外での外面、内面、貫通孔の探傷性能について述べた。本報告では、セル外における模擬FCCI測定試験の結果について述べると共に、外面欠陥、内面欠陥、貫通孔、FCCIのそれぞれの標準欠陥ピンを用いた渦電流探傷装置のセル内導入後の校正試験の結果について報告する。模擬FCCI測定試験では試験結果を基に測定条件や模擬FCCI量と渦電流信号値の相関関係を確認し、渦電流試験によるFCCI測定の見通しについて検討した。模擬FCCI測定試験の結果、測定の最適条件はそれぞれ1)ピンの搬送速度:20mm/sec、2)試験周波数:32kHz、3)位相: 0DEG、4)利得:-10dB、5)フィルター:0であった。また、模擬FCCI量と渦電流信号値の間に相関関係があり、300$$mu$$mオーダーの肉厚量をもつ被覆管に対して、50$$mu$$m以上の減肉変化が認められる場合、FCCIを検出できる見通しを得た。また、セル内導入後の校正試験を実施した結果、セル外における性能試験とほぼ同等の性能があることを確認した。

口頭

長寿命プラント照射損傷管理技術に関する研究開発; 照射損傷指標と損傷進行監視技術の研究開発

若井 栄一; 高田 文樹; 高屋 茂; 加藤 章一; 北澤 真一; 大久保 成彰; 鈴土 知明; 藤井 貴美夫; 吉武 庸光; 加治 芳行; et al.

no journal, , 

次世代炉設計の自由度を上げるために新しい評価指標として照射損傷パラメータを検討し、長寿命プラント炉の候補構造材料(SUS304, 316FR, 12Cr(P122)鋼)を対象に照射損傷管理技術を開発することを目的とした。材料強度特性に関する既存データと取得データ,微細組織観察結果及び計算科学による結果を解析したところ、材料強度特性は弾き出し損傷量(dpa)に強く依存して変化するとともに、He量やHe/dpa比にも依存して変化する傾向があることがわかった。また、照射損傷指標の評価に必要な微小試験片用のクリープ試験及びクリープ疲労試験装置の開発を行うとともに、照射損傷進行を適切に把握するための非破壊評価として磁気応答特性の変化及び表面弾性波応答変化を調べ、その有効性を示すことができた。

口頭

オーステナイトステンレス鋼とフェライト鋼の照射損傷組織と強度特性に及ぼすDPAとHe生成量の効果

若井 栄一; 高屋 茂; 永江 勇二; 鈴土 知明; 平出 哲也; 松井 義典; 野上 修平*; 長谷川 晃*; 阿部 弘亨*; 岩井 岳夫*; et al.

no journal, , 

オーステナイト鋼やフェライト鋼は様々な原子力材料や加速器ターゲット材料等に使用されている。これらの材料は照射によって微細組織や強度特性が変化し、DPAやHe生成量による影響を受けることが知られている。本研究は様々な照射手法を用いDPAとHe生成量に関する引張、クリープ特性等の変化を明らかにすることを目的とした。本研究の供用材には、316鋼, ボロン添加した316鋼, 304鋼、及びHCM12A鋼を用いた。500$$^{circ}$$Cから600$$^{circ}$$Cの温度領域で原子炉照射にJOYOとJRR-3Mの照射、東北大学サイクロトロンによるHe注入、東京大学HITイオン照射などを実施した。DPAの増加に伴って照射硬化量が増加し、He生成量の増加に伴い、その割合が増える傾向にあった。He量の増加に伴い、その寿命が低下すると共に、DPA増加によってもその低下が大きくなることが分かった。He生成量が増えた材料の破面では粒界割れの発生が見られた。一方、照射組織に関してはサイクロトロンでHe注入したこれらの鋼で空孔型クラスターに対するミクロ組織と陽電子寿命測定の結果では、フェライト鋼の方がより大きなクラスターが存在する正の相関を示す結果を得た。

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