Technical issues of reduced activation ferritic/martensitic steels for fabrication of ITER test blanket modules

谷川 博康; 廣瀬 貴規; 芝 清之; 笠田 竜太*; 若井 栄一; 芹澤 久*; 川人 洋介*; 實川 資朗; 木村 晃彦*; 幸野 豊*; et al.

Fusion Engineering and Design, 83(10-12), p.1471 - 1476, 2008/12

https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2008.07.024

低放射化フェライト鋼は、核融合ブランケットシステムに用いられる構造材料の第一候補材として知られている。日本で開発が進められている低放射化フェライト鋼F82Hは、高温強度と溶接性を重視して成分調整が計られた鋼である。そのデータベースは、存在する低放射化フェライト鋼のうちで最も充実している。本論文は、F82Hの開発状況をレビューし、近年の日本における研究開発から示されたITER-TBM製作に向けた技術的課題を整理し示すことを目的とする。

Comparison of DNA hydration patterns obtained using two distinct computational methods, molecular dynamics simulation and three-dimensional reference interaction site model theory

米谷 佳晃*; 丸山 豊*; 平田 文男*; 河野 秀俊

Journal of Chemical Physics, 128(18), p.185102_1 - 185102_9, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2904865

Although high-resolution, crystal structure analyses have given us a view of tightly bound water molecules on their surface, the structural data is still insufficient to capture the detailed configurations of water molecules around the surface of these biomolecules. Thanks to the invention of various computational algorithms, computer simulations can now provide an atomic view of hydration. Here we describe the apparent patterns of DNA hydration calculated using two different computational methods, MD simulation and 3D-RISM theory. This rigorous comparison showed that MD and 3D-RISM provide essentially similar hydration patterns when there is sufficient sampling time for MD and a sufficient number of conformations to describe molecular flexibility for 3D-RISM. This suggests that these two computational methods can be used to complement one another when evaluating the reliability of calculated hydration patterns.

HFIR照射された低放射化フェライト鋼の照射下クリープ挙動

安堂 正己; 谷川 博康; 芝 清之; 實川 資朗; 幸野 豊*; 香山 晃*; Li, M.*; Stoller, R. E.*

日本金属学会誌, 71(7), p.559 - 562, 2007/07

https://doi.org/10.2320/jinstmet.71.559

本研究では、各種低放射化フェライト鋼の小型圧力管試験片を用い、5dpa, 300/500CまでHFIRで照射された圧力管の径変化を測定することにより、照射下クリープデータの解析を行った。300C, 5dpaにおいては、周応力と歪量の関係は各鋼類似の傾向となった。周応力300MPa以下までは、照射クリープ歪はほぼ一定の割合で増加した。また、より高い応力条件(400MPa)では、急激な歪量の増加が見られた。最も歪量が大きかったのは周応力400MPaのJLF-1鋼であり、0.24%となった。この原因のひとつとして、JLF-1鋼の照射前の強度が低かったことが考えられる。またボロン,マンガン添加材については、今回の条件では無添加鋼と比べて、特に顕著な相違は見られなかった。500C, 5dpa照射材においては、高応力側の試験片は破損していたが、おおむね150MPa以下では周応力と歪の関係は直線関係にあることがわかった。

SP試験法による低放射化フェライト鋼の高温引張特性評価

中田 隼矢; 駒崎 慎一*; 中島 基樹*; 幸野 豊*; 谷川 博康; 芝 清之; 香山 晃*

日本金属学会誌, 70(8), p.642 - 645, 2006/08

https://doi.org/10.2320/jinstmet.70.642

スモールパンチ(SP)試験では、これまで原子力材料の分野で延性脆性遷移温度(DBTT)や靱性の評価などが行われてきた。われわれの研究で、SP試験を改良したSPクリープ試験によって、核融合炉構造材料である低放射化フェライト鋼F82H及びJLF-1の非照射環境でのクリープ特性を評価できることを報告している。今回、SPクリープ試験と同様にF82H及びJLF-1について、非照射環境にて室温と高温域(823923K)でSP試験を行った結果、標準の高温引張試験結果と良好な相関関係が成立っていることを新たに明らかにした。両試験結果の間には、次のような関係式、=1.5+96, =0.37+85が成立つことがわかった。ここで、とはそれぞれSP試験にて局部変形が開始する荷重とその最大荷重である。またとは引張試験により得られた降伏強度と引張強度である。これらの関係には、鋼種及び温度の明瞭な依存性は認められなかった。以上の結果より、SP試験法によってこれまで報告されてきた靱性やクリープ特性だけではなく、高温引張強度も評価できることがわかった。

均一な無限厚試料の線スペクトロメトリーによる簡易放射能定量法

亀尾 裕; 藤原 亜佐子; 渡辺 幸一; 河野 信昭; 中島 幹雄

日本原子力学会和文論文誌, 4(3), p.187 - 193, 2005/09

https://doi.org/10.3327/taesj2002.4.187

化学分離を行わず簡易に線放出核種を定量するため、ホウ砂球反応を用いた均一な無限厚試料の作製と線スペクトロメトリーによる測定手法について検討した。線放出核種とホウ砂あるいは鉛ガラスを混合した後、電気炉で溶融することにより、ガラス状の均一な測定試料を調製することができた。放射性希ガスの娘核種を生成するThとホウ砂を溶融して作製したガラス試料を測定した結果、Rnとその娘核種に起因する検出器の汚染はほとんど起こらないことがわかった。Thを含む試料の測定から得られた線スペクトルとホウ砂の化学組成から求めた阻止能を用いて、ほぼ放射平衡にあるTh系列の線放出核種を定量することが可能であった。さらに使用済燃料溶解液から採取した試料溶液とホウ砂から作製したガラス試料について、本測定法により定量されたCm, Pu+Am及び全放射能濃度は、精密分析により求められた値とよく一致した。

Current status and newly introduced analytical techniques for safeguards environmental samples at JAERI

間柄 正明; 臼田 重和; 桜井 聡; 渡部 和男; 江坂 文孝; 平山 文夫; Lee, C. G.; 安田 健一郎; 河野 信昭; 伊奈川 潤; et al.

Proceedings of INMM 46th Annual Meeting (CD-ROM), 8 Pages, 2005/00

原研では、国際保障措置制度の堅持に貢献するため、環境試料分析のための極微量核物質の分析法を開発している。スワイプ試料のバルク及びパーティクル分析の基本技術については開発を終了し、2003年にIAEAからIAEAネットワーク分析所として認証され、現在ネットワーク分析所の一員として活動している。今回、マイナーアクチノイドや核分裂生成物,フィッショントラック法を用いたパーティクル分析法の開発を行い、ICP-TOFMAを使った効率的なパーティクル分析法,蛍光エックス線を用いたスクリーニング法の開発を開始したので、その概要と現状について報告する。

新型酸回収蒸発缶(新材料製)の詳細設計(2/2)

横山 博巨*; 金沢 俊夫*; 福間 忠士*; 為清 好三*; 柳田 甲二*; 降矢 喬*; 河野 弘志*; 伊藤 圭二*; 白倉 貴雄*; 柏原 晋一郎*; et al.

PNC TN8410 87-086VOL2, 944 Pages, 1986/09

PNC-TN8410-87-086VOL2.pdf:32.16MB

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N添加量が及ぼす低放射化フェライト鋼のクリープ特性への影響

中田 隼矢; 谷川 博康; 駒崎 慎一*; 幸野 豊*

no journal, , 

低放射化フェライト鋼では、低誘導放射化の観点から窒素の減量が計られているが、製鋼性の向上や高温強度向上の観点からは、ある程度の窒素添加が望ましい。Fe-8.5Cr-2W-0.2V-0.08TaをベースにN量を調整した鋼、N1(N:100ppm), N2(N:250ppm), N3(N:500ppm)を作成し、クリープ特性に及ぼす窒素量依存性の検討を行った。その結果、高応力域では窒素添加量の増加に伴ってクリープ強度が明らかに増加したが、低応力域では鋼種間の明瞭な強度差は確認できなかった。破断後の試験片を分析した結果、低温・高応力域の試験では、窒素添加量が多い方が、破断後の試験片の硬さや鋼中の微細な析出物が維持されていることを確認した。よって、応力負荷下の析出物の安定性の違いが軟化傾向に差をもたらし、結果的にクリープ特性に差が生じたと考えられる。

9Cr-ODSフェライト鋼の焼き戻し軟化抵抗特性

近田 伸芳*; 林 重成*; 鵜飼 重治*; 幸野 豊*; 大塚 智史; 皆藤 威二

no journal, , 

マルテンサイト相と残留フェライト相の2相組織を有する9Cr-ODSフェライト鋼について、焼きならし/焼き戻し熱処理に伴うミクロ/ナノ領域の硬さ変化と微細構造変化を解析して、その強化機構を評価した。高硬度を有する残留フェライト相の体積割合の増加に伴い焼き戻し軟化抵抗が増大することがわかった。この結果は既に得られているクリープ強度特性とも整合する。各熱処理材について、ナノインデンテーターにより測定した両相の硬さとTEMにより求めた酸化物粒子の分散状態から導出した分散強化応力を比較し、マルテンサイト相と残留フェライト相に固有の強度を検討した。講演では、残留フェライト相の生成機構を含め、9Cr-ODSフェライト鋼の強化機構を検討した結果も含めて報告する。

低放射化フェライト鋼のクリープ特性に及ぼす析出物挙動の検討

中田 隼矢; 谷川 博康; 芝 清之; 駒崎 慎一*; 幸野 豊*; 香山 晃*

no journal, , 

低放射化フェライト鋼は、クリープ特性に優れるボイラー用9Cr鋼をベースに設計がされているが、低誘導放射化の観点からクリープ特性向上に寄与するMoやNbを添加することができない。そのため、代替えとしてWとTaを添加することによって、一般の9Cr系耐熱鋼と同等のクリープ特性を実現している。ラウンドロビン試験に供されたF82H IEAヒートでは、TaX(X:C or N)が鋼中に析出していないにもかかわらず、低放射化フェライト鋼のなかでも高いクリープ特性を有している。一方で、靱性向上と誘導放射能の低減を目的に作成されたF82H mod3では、鋼中にTaC析出物の存在が確認されており、高応力・短時間のクリープ特性はF82H IEAヒートらと比べて大きく劣るものの、低応力・長時間のクリープ特性は他鋼に迫るクリープ特性を示すことがわかっている。本研究では、低放射化フェライト鋼のクリープ特性と微細組織の関係について、特に析出物挙動に注目をして検討を行った。