Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
酒瀬川 英雄; 中島 基樹*; 加藤 太一朗*; 野澤 貴史*; 安堂 正己*
Materials Today Communications (Internet), 40, p.109659_1 - 109659_8, 2024/08
被引用回数：1 パーセンタイル：12.32(Materials Science, Multidisciplinary)酸化物分散強化型鋼鋼のナノメートルサイズの酸化物粒子はクリープ強度の向上に対して重要な役割を持つ。以前の研究では旧粉末境界という焼結前に機械的合金粉末の表面であった組織因子に注目した。その結果、より小さなサイズの粉末で製作され微細な旧粉末境界を持つ酸化物分散強化型鋼は、より大きなサイズの粉末で製作され粗大な旧粉末境界を持つ酸化物分散強化型鋼よりも、短いクリープ寿命を示すことを確かめた。これより、機械的合金粉末の大きさがクリープ強度特性に影響を及ぼすことを明らかとなった。本研究では非球状である機械的合金粉末の形状がクリープ強度特性に及ぼす影響に注目した。このような形状がクリープ強度特性に異方性を生じさせる可能性が考えられたからである。ここでは異なった切り出し方位を持つ試験片に対してスモールパンチクリープ試験を実施することで異方性に注目した。これより、クリープ寿命は試験片の切り出し方位によって変化することを確かめて、形状がクリープ強度特性に及ぼす影響を明らかとした。
勅使河原 誠; 土川 雄介*; 市川 豪*; 高田 慎一; 三島 賢二*; 原田 正英; 大井 元貴; 河村 幸彦*; 甲斐 哲也; 河村 聖子; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 929, p.113 - 120, 2019/06
被引用回数：23 パーセンタイル：88.35(Instruments & Instrumentation)ナノダイアモンドは、冷中性子以下のエネルギーにおける反射材として注目されている。ナノダイアモンドを用いた中性子源の高度化には、断面積データの整備が必要である。そのため、この論文では、中性子の透過率の測定から0.2meVから100meVの範囲で全断面積を測定した結果を報告する。測定した全断面積は、エネルギーが低くなるにつれて大きくなり、グラファイトと比較すると0.2meVで約2桁以上高くなることが分かった。その全断面積に占める非弾性散乱の寄与を調べるため、中性子のエネルギー1.2, 1.5, 1.9及び5.9meVで中性子非弾性散乱実験を行った。その結果、測定したエネルギーにおいて、全断面積に占める非弾性散乱の寄与がほぼ無視できることも分かった。さらに、中性子小角散乱実験の結果から、全断面積の高くなる要因として、前方方向、いわゆる小角方向への散乱の寄与が高いことが示された。
中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥*; 古府 麻衣子; 川北 至信; 稲村 泰弘; 神原 理*; 青山 和弘*; 若井 大介*; 原田 正英; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 1021(1), p.012031_1 - 012031_5, 2018/06
被引用回数：6 パーセンタイル：93.63(Nuclear Science & Technology)We report recent issues that have been encountered by AMATERAS, which is a cold-neutron disk-chopper spectrometer installed at the Materials and Life Science Experimental Facility at J-PARC. After the last ICANS meeting held in 2014, AMATERAS has continued its user program. On the other hand, the spectrometer has faced several problems, such as a weak shield at the beam dump, failure of one of the chopper disks and many such problems, which we are currently investigating. Further, several instrumental improvements have been performed, such as background reduction, fixing badly designed parts and other such improvements. Our extensive experience obtained in the period of more than 7 years on one of the world's first pulse-shaping chopper spectrometers may help other researchers who are operating or planning to construct similar spectrometers.
廣瀬 貴規; 酒瀬川 英雄; 中島 基樹; 谷川 博康
Fusion Engineering and Design, 98-99, p.1982 - 1985, 2015/10
ITER計画・幅広いアプローチ活動における核融合炉原型炉ブランケット用の構造材料研究開発の一環として、TIGおよび電子ビーム溶接により製作した低放射化フェライト鋼F82Hの溶接継手を対象とした強度特性評価を実施した。TIG溶接の溶加材には共金を用いた。溶接後熱処理条件としてASME基準に規定されるGrade91鋼(P-No.15Em Group No.1)の条件を適用した。TIGより低入熱の電子ビーム溶接継手では狭小な溶接部を得た。溶接部における硬さ試験の結果、最弱部は両継手とも過時効を受けた熱影響部(180Hv)だったが、最高の高度はTIGでは変態点を超えた熱影響部(280Hv)、電子ビームでは溶接金属(260Hv)となり、硬度の分布に違いが認められた。更に、ブランケット筐体構造の溶接方法検討の一環として、電子ビーム溶接により二重溶接部を作製し硬さの評価を行った結果、二重溶接による軟化は溶接金属部(260Hv)において顕著であったが、熱影響部における軟化は極めて軽微であることを得た。
中島 基樹; 廣瀬 貴規; 谷川 尚; 榎枝 幹男
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.11, p.69 - 72, 2015/03
固体増殖水冷却方式のブランケットは既存のPWRの技術の応用が効くことなどから魅力的な概念となっている。ブランケットにおいてはトリチウム増殖比確保の観点から構造材料の薄肉化が求められるが、同時に15MPaに耐える肉厚が必要となる。そのような背景から、高温高圧水中での腐食機構の理解が強く望まれている。本研究では低放射化フェライト鋼F82Hの高温高圧水中での腐食特性に及ぼす溶存酸素量の影響について報告する。流動環境ではDO8ppmを除いて重量が減少しており、低DOの方がより重量減少が顕著であった。重量減少量が小さい試験片では鉄の溶出により形成される鉄欠乏層が小さくなっていることや、表面にヘマタイトが認められたことから、ヘマタイトの形成が重量減少抑制に寄与していると考えられた。
金井 亮彦*; 笠田 竜太*; 中島 基樹; 廣瀬 貴規; 谷川 尚; 榎枝 幹男; 小西 哲之*
Journal of Nuclear Materials, 455(1-3), p.431 - 435, 2014/12
被引用回数：2 パーセンタイル：14.50(Materials Science, Multidisciplinary)The present study reports the compatibility of a reduced-activation ferritic steel F82H exposed to high temperature pressurized water using a rotating disk apparatus at 573 K. Every rotated sample reduces their weight due to water flow. Cross-sectional observations revealed that difference of apparent rotating speed on the microstructural change is limited.
榎枝 幹男; 谷川 尚; 廣瀬 貴規; 中島 基樹; 佐藤 聡; 落合 謙太郎; 今野 力; 河村 繕範; 林 巧; 山西 敏彦; et al.
Fusion Engineering and Design, 89(7-8), p.1131 - 1136, 2014/10
被引用回数：22 パーセンタイル：81.53(Nuclear Science & Technology)我が国の原型炉ブランケット開発の最重要ステップとして、水冷却固体増殖テストブランケット・モジュール(TBM)の開発が進められている。TBM試験と原型炉ブランケット開発のために、モジュール製作技術開発、増殖増倍材ペブル製作技術、トリチウム生成率評価試験と構造設計が行われている。実機構造材F82Hを用いた製作技術開発は、F82Hの工学物性値の評価結果に基づいて実施され、実規模のモジュールの第一壁,側壁,増殖材充填容器、の製作に成功するとともに、第一壁と側壁の接合、厚さ90mmの後壁の実規模モックアップの製作に成功した。モジュール筐体モックアップの製作を検討している。また、トリチウム生産のために必要な技術として、高温での耐久性に優れた先進増殖・増倍材ペブル製作技術の開発を進めた。また、核融合中性子研究施設(FNS)を用いたトリチウム生成回収試験による、トリチウム生産技術開発についても進展した。本報告ではこれらのTBM開発の最新の成果を報告する。
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
被引用回数：4 パーセンタイル：33.00(Metallurgy & Metallurgical Engineering)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(823
923K)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。
Sb
神木 正史*; 岩佐 和晃*; 中島 基樹*; 目時 直人; 荒木 新吾; Bernhoeft, N.*; Mignot, J.-M.*; Gukasov, A.*; 佐藤 英行*; 青木 勇二*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 72(5), p.1002 - 1005, 2003/05
被引用回数：199 パーセンタイル：97.02(Physics, Multidisciplinary)重い電子系超伝導体PrOsSbの磁場誘起秩序相(FIOP相)が、反強四極子秩序相であることを、冷中性子三軸分光器LTASを用いて、磁場中,超低温の中性子散乱実験を行うことによって明らかにした。この実験によって、FIOP相において、0.02
の小さな反強磁性モーメントが誘起されることを観察した。平均場理論による解析から、この反強磁性秩序は、四極子モーメントO
の反強的な秩序によって誘起され、しかもその秩序にはO間の反強四極子相互作用が本質的な役割をしていることが明らかになった。そのため、この秩序が磁場誘起反強四極子秩序であることが結論され、この秩序相が安定化するために、Pr-4f電子が
一重項基底状態及び
三重項第一励起状態を持つことを明らかにした。
中島 基樹; 廣瀬 貴規; 谷川 尚; 榎枝 幹男
no journal, ,
日本は水冷却固体増殖方式をITER-テストブランケットモジュール(TBM)計画において試験し、原型炉においても主案としている。冷却材として水を利用することから構造材料であるF82H鋼と高温高圧水の共存性、特に流動環境下における腐食現象の理解が求められている。本研究ではF82H鋼に対し、300
C/15MPaの高温高圧水中にて円盤試験片を回転させ、冷却水の流動を模擬した環境で腐食試験を実施した。その結果、流動の有無で重量の増減が逆転し、流動環境下での重量変化の傾向と鉄欠乏層の厚さ変化の傾向が一致すると考えられた。
中島 基樹; 廣瀬 貴規; Gwon, H.; 谷川 尚; 河村 繕範
no journal, ,
日本では水冷却固体増殖方式のブランケットが原型炉の主案であり、ITER-TBM計画において実証試験を行う。本方式では加圧水型原子炉相当の高温高圧水を用いることや、入口温度が270C程度、出口温度が320C程度となることから、当該温度範囲でのブランケット構造材料である低放射化フェライト鋼と流動高温高圧水との共存性の理解が求められる。本講演では、脱気条件であるDO20ppbと、酸素飽和条件であるDO8ppmで270Cから320Cの範囲で250時間の流動腐食試験を実施した結果について報告する。
谷川 尚; Gwon, H.; 廣瀬 貴規; 中島 基樹; 河村 繕範
no journal, ,
核融合炉におけるブランケットは、熱の取り出し、燃料であるトリチウムの生産、中性子の遮蔽、の機能を持つ機器である。これらの機能を同時に満たすために固体増殖方式のブランケットでは、低放射化フェライト鋼製の筐体に増殖および増倍材料の粒子を充填し、高温・高圧の水やヘリウムで冷却する構造としている。本研究では、開発を進めている水冷却方式のブラケットの筐体を対象とし、構造健全性を評価する。評価には圧力容器構造基準を採用し、ブランケット筐体への適用性について検討する。ASME Boiler and Pressure Vessel Codeにしたがって、最も負荷の厳しい第一壁に注目して応力状態を評価した。一次応力の制限、一次+二次応力の制限、ひずみの制限などについて評価し、いずれの項目についてもITERの条件に対しては基準を満足することを明らかにした。
300Kにおける水素含有物質の断面積測定,1; 軽水とエタノール原田 正英; 安部 豊*; 勅使河原 誠; 大井 元貴; 池田 裕二郎; 及川 健一; 中島 健次; 河村 聖子
no journal, ,
J-PARC核破砕中性子源に設置されている中性子実験装置NOBORU及びAMATERASにおいて、水素含有物質の冷熱中性子領域における温度依存の全断面積及び散乱断面積の測定を開始した。軽水とエタノールを試料として測定し、断面積データを得ることができた。
原田 正英; 安部 豊*; 及川 健一; 川崎 卓郎; 河村 聖子; 中島 健次; 稲村 泰弘; 高橋 竜太*; 勅使河原 誠; 大井 元貴; et al.
no journal, ,
大型中性子源や小型中性子源で使用されている減速材は、水素の高い減速特性から、水素含有物質を用いることが多い。冷熱中性子性能を決める全断面積や散乱断面積を含む散乱特性は、減速材選択の重要なデータである。しかしながら、これまで広く一般に使われてきたデータには、測定時期が古いものがあることや、測定方法もまちまちであることから、不確定性が存在する。そこで我々は、次世代中性子源開発に向け、2018年度より、J-PARCセンターの物質生命科学実験施設の中性子実験装置にて、系統的な水素含有物質の断面積測定を開始した。測定では、全断面積の測定はNOBORUで、散乱断面積の測定はAMATERASでそれぞれ行った。試料はアルミニウム製セルに封入し、試料の温度は、20, 100, 200, 300K及び融点付近の温度点とした。全断面積の測定は、飛行時間法を用い、試料毎にエネルギー依存の中性子透過率を測定し、全断面積に変換した。散乱断面積は、チョッパーで複数のエネルギーにチョッピングし、散乱強度を測定することで、散乱断面積に変換した。今回の発表では、水素含有物質として、2019年度に測定した重水,メタノール,ベンゼンの結果を報告する。
谷川 博康*; 中島 基樹*; 酒瀬川 英雄; 安堂 正己*; 渡辺 淑之*; 野澤 貴史*; 加藤 雄大*; 中田 隼矢*
no journal, ,
Reduced activation ferritic/martensitic (RAFM) steels have been developed as the candidate structural material of fusion reactor breeding blanket system, since fast reactor (FBR) irradiation experiments on commercial heat-resistant ferritic steels, which showed high swelling resistance, opened up the possibility of their application in fusion reactors. Phase stability, which is the key to creep properties in heat-resistant ferritic steels by preventing dislocation glide, was considered to be a key property for achieving high defect absorption strength, which is the key to irradiation resistance. One of RAFM steels intensively developed in Japan is F82H (Fe-8Cr-2W-0.2V-0.040.10Ta-0.1C). The 5-ton F82H melted in 1994 and 1995, together with their welded materials, were subjected to round-robin tests under the international cooperation of the International Energy Agency (IEA). As a part of IEA collaboration, the creep test campaign for these F82H IEA heat was initiated around 1997, and the world's longest creep test on RAFM steel, over 20 years, was completed with creep fracture times of 176019.5 hours (20.1 years) at 226 MPa/500 degree Celsius and 213475.0 hours (24.4 years) at 26.5 MPa /650 degree Celsius. In this study, detailed microstructure analyses concerning phase stability, especially the stability of precipitates, were carried out on the gage and grip section of fractured specimens of F82H after long-term creep testing. The phase stability of crept F82H was compared with that observed in aged and irradiated F82H, and the correlation between the two was discussed.
中島 基樹
no journal, ,
日本は水冷却固体増殖方式をITER-テストブランケットモジュール計画において試験し、原型炉においても主案としている。冷却材として水を利用することから構造材料であるF82H鋼と高温高圧水の共存性、特に流動環境下における腐食現象の理解が求められている。本研究では温度300C、圧力15MPaの高温高圧水中にて円盤試験片を回転させ、流動環境での腐食試験を実施し、溶存酸素量増加に伴う重量変化ならびに酸化物性状の変化について報告する。DOを8ppmまで増加させヘマタイトの保護性皮膜を作成することで、1000rpmの環境下においても重量の減少を抑えることに成功し、流動の影響が極めて小さくなることが明らかとなった。
廣瀬 貴規; 谷川 尚; 中島 基樹; Gwon, H.; 宮田 訓; 佐藤 聡; 河村 繕範; 山西 敏彦
no journal, ,
テストブランケットシステム(TBS)はITERにおいてエネルギー変換および燃料トリチウム増殖機能の実証を担う重要なシステムである。わが国は原型炉ブランケットのモックアップとして、水冷却固体増殖(WCCB)方式のブランケットを開発している。ITERにおける炉内試験のためには、ITER機構を中心とした国際委員による設計審査を受ける必要があり、現在、初段の概念設計審査を完了し、予備設計への移行段階にある。本稿では、WCCB-TBSの構成を概説するとともにその開発状況について報告する。
Gwon, H.; 谷川 尚; 中島 基樹; 廣瀬 貴規; 河村 繕範
no journal, ,
原型炉ではITERより高い中性子壁負荷に起因して、ブランケット内に生じる崩壊熱が大きくなることが予想される。本研究では、ブランケットの冷却能が完全に喪失する事象を想定し、崩壊熱によるブランケットの温度応答特性を評価した。さらにブランケットの温度上昇を緩和する方策について検討した結果を報告する。
Gwon, H.; 谷川 尚; 中島 基樹; 廣瀬 貴規; 河村 繕範
no journal, ,
中性子照射により、プラズマ停止後にもブランケット内には崩壊熱が生じるため、冷却材喪失に伴う温度の過度な上昇が懸念されている。本研究では、ブランケットの構造と受動的な冷却能との関係に注目し、温度上昇の緩和が可能か検討した結果を報告する。増殖材および増倍材のぺブル充填体および補強リブの挿入方向を変えた構造について、2次元の核熱連成計算コードであるDOHEAT3を用いた過渡熱解析により、筐体の熱応答特性を評価した。合わせてトリチウム増殖性能も評価した。得られた結果をもとに、崩壊熱の冷却の観点からブランケットの設計に有効な方針を提案する。
河村 繕範; 廣瀬 貴規; 谷川 尚; 中島 基樹; Gwon, H.; 宮田 訓; 佐藤 聡
no journal, ,
日本国内機関は、ITERのテストブランケット試験計画に水冷却固体増殖方式のリード極として参加している。2014年11月にTBM取り決めを締結し、2015年2月に概念設計レビューを受け、3件のカテゴリ-1の解決課題の指摘を受けた。この課題の解決は次の設計段階へ進む上でのホールドポイントになっており、解決に向けて注力している。また、日本のシステムの固有の課題として低放射化フェライト鋼の流れ加速腐食について研究を進めており、最近の進捗について紹介する。
