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論文

Effects of thermal aging on microstructure and hardness of stainless steel weld-overlay claddings of nuclear reactor pressure vessels

武内 伴照; 鹿窪 勇太*; 松川 義孝*; 野沢 康子*; 外山 健*; 永井 康介*; 西山 裕孝; 勝山 仁哉; 山口 義仁; 鬼沢 邦雄; et al.

Journal of Nuclear Materials, 452(1-3), p.235 - 240, 2014/09

 被引用回数:30 パーセンタイル:95.06(Materials Science, Multidisciplinary)

400$$^{circ}$$Cにおいて100時間から10,000時間まで熱時効した原子炉圧力容器ステンレスオーバーレイクラッド鋼の微細組織と固さについて、アトムプローブ及びナノインデンテーション法を用いて調べた。$$delta$$フェライト相において、スピノーダル分解によるCrの濃度変調は100時間時効までに急速に進展する一方、NiSiMnクラスタは2,000時間時効で数密度が増加し10,000時間時効においては粗大化した。$$delta$$フェライト相の硬さは時効初期において急速に上昇し、NiSiMnクラスタの形成ではなくCr濃度変調の程度と良い相関にあった。これらの結果から、$$delta$$フェライト相の硬化の主因がスピノーダル分解によるCr濃度変調であることが示唆された。

論文

Effects of neutron irradiation on microstructures and hardness of stainless steel weld-overlay cladding of nuclear reactor pressure vessels

武内 伴照; 鹿窪 勇太*; 松川 義孝*; 野沢 康子*; 外山 健*; 永井 康介*; 西山 裕孝; 勝山 仁哉; 山口 義仁; 鬼沢 邦雄

Journal of Nuclear Materials, 449(1-3), p.273 - 276, 2014/06

 被引用回数:15 パーセンタイル:81.82(Materials Science, Multidisciplinary)

照射量7.2$$times$$10$$^{19}$$cm$$^{-2}$$(E$$>$$1MeV)、照射速度1.1$$times$$10$$^{13}$$cm$$^{-2}$$s$$^{-1}$$、照射温度290$$^{circ}$$Cで中性子照射した原子炉圧力容器ステンレスオーバーレイクラッドの微細組織変化と硬さを、アトムプローブ法及びナノインデンテーション法により測定し、硬化に対する微細組織の影響を調べた。照射材は、$$delta$$-フェライト相においてCrの濃度変調が増大するとともに、300$$^{circ}$$Cで照射時間と同じ時間の熱処理をした時効材では見られないようなSiの濃度変調の増大も観察された。一方で、硬さは照射材と時効材の両者とも増加したが、前者においてはCr濃度変調から予測されるよりもさらに大きく増加していた。この結果から、クラッド照射材の$$delta$$-相における硬化は、Crの濃度変調のみならずSi濃度変調や照射欠陥に由来することが示唆された。

論文

Effect of neutron irradiation on the microstructure of the stainless steel electroslag weld overlay cladding of nuclear reactor pressure vessels

武内 伴照; 鹿窪 勇太*; 松川 義孝*; 野沢 康子*; 永井 康介*; 西山 裕孝; 勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄; 鈴木 雅秀

Journal of Nuclear Materials, 443(1-3), p.266 - 273, 2013/11

 被引用回数:13 パーセンタイル:76.19(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究では、約90%のオーステナイトと10%の$$delta$$フェライトの相分率である原子炉圧力容器オーバーレイクラッドについて、溶接後熱処理の後にJMTRにおいて290$$^{circ}$$Cで7.2 $$times$$ 10$$^{19}$$n/cm$$^{2}$$まで中性子照射をして、3次元アトムプローブ法でミクロ組織変化を観察し、元素濃度分布や析出状態を評価した。その結果、$$delta$$フェライト相では、照射によってCr及びSiの濃度揺らぎが上昇しており、新たにNi及びMnの濃度揺らぎが生じていた。オーステナイト相では、$$gamma$$'(Ni$$_{3}$$Si)様のクラスターが形成していた。一方、われわれが過去に行った400$$^{circ}$$C$$times$$10,000h時効材では、$$delta$$フェライト相でCrの濃度揺らぎが大きく上昇するとともにG相(Ni-Si-Mn)が形成していたが、オーステナイト相ではミクロ組織変化は観察されなかった。

報告書

JMTRホットラボにおける遠隔操作による溶接技術の開発

清水 道雄; 岩松 重美; 高田 文樹; 相沢 静男; 川又 一夫; 大島 邦男; 土谷 邦彦; 山浦 高幸; 松井 義典; 岩井 孝; et al.

JAERI-Tech 2000-029, p.48 - 0, 2000/03

JAERI-Tech-2000-029.pdf:9.26MB

JMTRホットラボでは、(1)照射済燃料棒にFPガス圧力計・中心温度測定用熱電対を溶接し計装する再計装技術、(2)照射済材料の溶接及び試験片加工技術、(3)$$^{60}$$Co密封線源製作及び(4)照射施設で照射済の材料試料をキャプセルに封入して再度照射を行うためのリキャプセル作業等のカップリング照射技術に必要となる種々の溶接に関する技術開発を行った。これらの開発は、照射後試験に関連する周辺技術として極めて重要である。本報告では、おもに、照射済燃料への再計装技術の開発、照射済材料の溶接及び試験片加工技術の開発、$$^{60}$$Co密封線源製作技術の開発、リキャプセル作業等の周溶接及び封孔溶接技術の開発において実施したセル内溶接技術の詳細について整理した。

論文

An Ion channeling study on V$$_{2}$$D crystals

山口 貞衛*; 高広 克己*; 藤野 豐*; 楢本 洋; 小沢 国夫*

Journal of Alloys and Compounds, 231, p.132 - 137, 1995/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:43.09(Chemistry, Physical)

V$$_{2}$$D単結晶中のD原子の結晶学的占有位置を、D($$^{3}$$He,p)$$^{4}$$He核反応とチャネリングを組合せたイオンビーム解析法により調べた。特に温度をパラメータにした実験から、406K以上の$$alpha$$相では四面体格子位置を、406K以下の$$beta$$相では八面体格子位置を占有することを明らかにした。八面体格子位置に関しては、軸及び面チャネリング実験からチャネリング臨界角を求めて平均密度分布を求めた結果、[100]方向ではかなり広がった分布を持つことを明らかにした。これらの成果について、上記国際会議で報告する。

論文

Neutron diffraction study on the crystal orientation of Y-Ba-Cu-O superconducting materials aligned the magnetic field

森井 幸生; 舩橋 達; 小沢 国夫*; 岡田 道哉*; 松本 俊美*; 相原 勝蔵*; 松田 臣平*

Japanese Journal of Applied Physics, 28(4), p.L618 - L620, 1989/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:17.56(Physics, Applied)

YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$Oxを室温、磁場中で結晶配向させ、その配向度を中性子回折法を用いて定量的に評価した。磁場が強い程、良い結晶配向性が得られる。結晶[001]軸は磁場の方向に選択的に配向し、その分布の半値幅はテトラゴナル相YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$Oxを7Tで処理したものに対して16.9度、またオルソローンビック相に対しては13.1度であった。この結果は、磁場による結晶向技術が超電導臨界電流密度を改善しうる事を示している。

報告書

Bibliographic data on surface processes in particle-material interactions published in Japan; 1986-1987

下司 和男; 永井 士郎; 小沢 国夫*

JAERI-M 88-268, 130 Pages, 1989/01

JAERI-M-88-268.pdf:2.68MB

核融合材料開発のための、原子分子データの収集・評価に関する国際協力の一環として、粒子-物質相互作用の表面過程についての国内文献の検索を行った。24種の雑誌・レポートについて、1986年1月~1987年12月の間に公刊された論文を検索して、計116件のデータシートをIAEAの国際事務局あて送付した。本レポートは、そのデータシートから総説または解説的なものを除いた97件について、現象別に整理配列したものである。巻末に文献の一覧表を付した。

論文

Role of reflection and sputtering in ion impact desorption of gases from solid surfaces

押山 孝*; 永井 士郎; 小沢 国夫*

Journal of Nuclear Materials, 168, p.162 - 170, 1989/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Materials Science, Multidisciplinary)

イオン衝撃による気体の固体表面からの脱着は、核融合におけるプラズマ/壁相互作用の重要な素過程である。このイオン衝撃脱離について、脱着断面積のエネルギー依存性に注目して、脱着断面積をWinters and Sigmund理論により解析的に計算し、文献から収集した実験データと比較した。比較の対象とした53の入射イオン/固体表面/吸着分子(原子)の系のうち、32の系については計算と実験がよく一致した。脱着機構を考慮するため、軽イオンによる脱着は主として反射イオンと吸着原子との衝突、一方重イオンによる脱着はスパッタされた固体構成原子と吸着原子との衝突によると仮定して脱着断面積の計算式を求めた。

論文

Damage profiles in alkali halides irradiated with high-energy heavy ions

菊地 昭*; 楢本 洋; 小沢 国夫*; 数又 幸生

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 39, p.724 - 727, 1989/00

 被引用回数:13 パーセンタイル:80.02(Instruments & Instrumentation)

タンデム加速器からの高エネルギー重イオン(180MeV Cu、100MeV C)をLiF、NaF等のアルカリ・ハライドに照射して、深さ方向に沿った各色中心の深さ分布を分解能2$$mu$$mの微粒分光光度計により測定し、機械的強度、期待される損傷分布(計算)等と比較した。その結果、電子励起過程を通じてのエネルギー付与量が最大になる深度で色中心の析出(アルカリ元素のコロイド)が生じ、機械的強度も最大になる事が明らかになった。複合色中心の形成深度はイオンの飛程(計算値)とよく対応するが、F、F$$_{2}$$色中心等の単純なものは飛程の140~150%もの深さまで形成されており、高密度電子励起過程によって生じた2次電子線による着色効果として理解される。

論文

Recovery of carbon-implanted silicon and germanium

山口 貞衛*; 藤野 豐*; 楢本 洋; 小沢 国夫*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 39, p.409 - 412, 1989/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:51.7(Instruments & Instrumentation)

500KeV C$$^{+}$$イオンを注入した$$<$$111$$>$$Si及びGe単結晶の照射欠陥の回復過程を、イオンビーム解析法によって詳細に調べた結果について述べる。生成した照射欠陥の回復挙動は、同じ結晶構造を持つSiとGe結晶でも定性的に異なる。すなわち、Siでは照射欠陥は注入炭素原子と相互作用して安定化するのに対して、Ge中の照射欠陥は容易に回復してしまう。

論文

Ag-sheathed high T$$_{c}$$ superconducting tape with J$$_{c}$$=10$$^{4}$$ A/cm$$^{2}$$

松本 俊美; 岡田 道哉*; 西脇 亮羽*; 加茂 友一*; 相原 勝蔵*; 松田 臣平*; 清藤 雅宏*; 小沢 国夫; 森井 幸生; 舩橋 達

Proc. on the ISTEC Workshop on Superconductivity, p.111 - 114, 1989/00

YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$Ox,Tl$$_{2}$$Ba$$_{2}$$Ca$$_{2}$$Cu$$_{3}$$Ox,Tl$$_{2}$$(Ba$$_{0.8}$$Sr$$_{0.2}$$)Ca$$_{2}$$Cu$$_{3}$$Oxを用いて各々について銀鞘材料を持つ高温超電導テープを製作した。77KにおいてYBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$Oxでは3300A/cm$$^{2}$$、Tl$$_{2}$$Ba$$_{2}$$Ca$$_{2}$$Cu$$_{3}$$Oxでは10$$^{4}$$A/cm$$^{2}$$の臨界電流密度が測定された。SEMや中性子回折法により、高温超電導体の微結晶が冷間加工やそれに続く熱処理をうけて、その結晶方向の配向性を偏らせることを明らかにした。

論文

Measurements of beam-foil spectra of highly ionized chlorine ions in the region of 160-260 AA

左高 正雄; 小沢 国夫*; 川面 澄; 大塚 昭夫*; 小牧 研一郎*; 楢本 洋; 藤本 文範*; 中井 洋太; 石井 慶之*

Journal of the Physical Society of Japan, 57(10), p.3352 - 3356, 1988/10

高エネルギー高電離塩素イオンを用いてビーム・フォイル分光の研究を行った。160$$sim$$260A゜の領域で発光スペクトルを斜入射分光器で測定した。

報告書

Ion-impact desorption

押山 孝*; 永井 士郎; 小沢 国夫*

JAERI-M 88-146, 113 Pages, 1988/08

JAERI-M-88-146.pdf:1.9MB

イオン衝撃による固体表面からの気体の脱着は、核融合におけるプラズマ/壁相互作用の重要な素過程の一つである。本報告書ではまず、種々の衝撃イオン/気体/固体表面についてWinters and Sigmund理論による脱着断面積の計算を行った。次に、この計算結果を、別に文献から収集した実験データとの比較を行った。この比較から、対象とした51系のうち28系がこの理論で説明できることが見出された。この28の系についてはさらに、軽イオン衝撃による脱着が反射イオンによる吸着原子のノックイオン、一方、重イオンによる脱着がスパッタされた固体原子による吸着原子のノックイオン効果のみによるとして脱着断面積のエネルギー依存性をそれぞれ表式化し、これらの式を用いた計算結果と実験データを比較した。

報告書

Data compilation for radiation damage on ceramic insulators; Revised with updated data and reviews

福谷 耕司*; 寺沢 倫孝*; 小沢 国夫*

JAERI-M 87-217, 177 Pages, 1988/01

JAERI-M-87-217.pdf:2.82MB

核融合炉においては各種絶縁材料が使用されているが、その環境は従来の核分裂に比較して高線量場であり、極低温からの高温までの広い温度範囲にわたる。本報告は、JAERI-M 86-127の新データ追加及び評価による改訂版で、セラミックスを中心とした材料の照射効果について文献収集をおこなった。

論文

Correlation between charge states and scattering angles of 150MeV $$^{37}$$C1 ions exiting from carbon foils

北原 哲夫*; 山口 秀則*; 川面 澄; 左高 正雄; 小沢 国夫*; 小牧 研一郎*; 大塚 昭夫*; 藤本 文範*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 33, p.230 - 234, 1988/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.02(Instruments & Instrumentation)

研究タンデム加速器を用いて150MeV$$^{37}$$C1イオンを各種の厚さの炭素薄膜(2.5~360$$mu$$g/cm$$^{2}$$)に照射し、出射後のC1イオンの電荷分布と角度分布を2次元の検出器により同時に測定した。

論文

Lattice location of deuterium in Nb-Mo with ion beams

楢本 洋; 川面 澄; 左高 正雄; 杉崎 康昭; 中井 洋太; 小沢 国夫*; 山口 貞衛*; 藤野 豐*; 青木 真人*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 33, p.595 - 598, 1988/00

体心立方Nb結晶中での重水素の結晶学的占有位置に対するMo添加効果のイオンビーム解析の結果について報告すると共に、その原因について議論する。

論文

Spectral data and Grotrian diagrams for highly ionized nickel Ni IX - Ni XXVIII

白井 稔三; 森 一夫*; Sugar, J.*; Wiese, W. L.*; 中井 洋太; 小沢 国夫*

Atomic Data and Nuclear Data Tables, 37(2), p.235 - 332, 1987/00

 被引用回数:27 パーセンタイル:38.98(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)

ニッケルイオン(Ni IX - Ni XXVIII)の波長、エネルギー準位、振動子強度、及び遷移確率を評価し表にまとめた。

論文

核反応法

小沢 国夫

応用物理, 49(10), P. 992, 1980/00

固体中の軽元素の深さ分布決定に利用されている核反応中 a)鋭い共鳴型核反応を利用する法と b)放出粒子のエネルギー分析の2法を中心に解説した。 応用物理誌の技術ノートの分担項目をなす。

口頭

中性子照射した原子炉圧力容器オーバーレイクラッドの3次元アトムプローブ分析

武内 伴照; 西山 裕孝; 勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄; 野沢 康子*; 松川 義孝*; 外山 健*; 永井 康介*; 亀田 純*

no journal, , 

中性子照射によるステンレスオーバーレイクラッドの組織変化を定量的に分析するため、JMTRにおいて7$$times$$10$$^{19}$$n/cm$$^{2}$$(E$$>$$1MeV)まで照射されたクラッド材について、レーザー3次元アトムプローブで微細な領域の元素濃度揺らぎの分析を行った。クラッドのフェライト相において、照射前でもスピノーダル分解によるものと思われるCr濃度変動があり、照射によってその振幅は12%程度から20%程度にまで増大することがわかった。一方、濃度振幅の波長は照射によってほとんど変化せず、8$$sim$$10nm程度であった。また、Ni, Si, Mnの各元素についても有意な濃度揺らぎが確認された。講演では、Cr濃度変動とその他の元素濃度解析結果、及び熱時効材との比較結果についても報告する。

口頭

原子炉圧力容器鋼の微視組織に及ぼす溶接熱及び中性子照射の影響

勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄; 蔵本 明*; 野沢 康子*; 外山 健*; 永井 康介*

no journal, , 

原子炉圧力容器用低合金鋼の溶接熱影響部(HAZ)の非均質性を特徴付ける因子として、溶接熱の影響、及び中性子照射効果について、それぞれ材料特性試験やSEM・EDX等、及び三次元アトムプローブ法と陽電子消滅法により調べた。その結果、粗粒HAZは、下部ベイナイト主体のため溶接後熱処理(PWHT)前後で高靭性である。一方、細粒HAZは、PWHT前の状態ではMAが含まれるため高強度・低靭性であるが、PWHTによりMAが消失して靱性は回復し、上部ベイナイト主体の母材と同等か低靭性を示すことがわかった。また、未照射の母材・HAZ再現材の炭化物及び粒界、照射材のマトリックス中のCu析出物及び照射欠陥に関して、不純物濃度や再現熱処理による系統的な差異はなかった。以上から、RPV鋼HAZは、局所的に母材と比較して同等かやや低い靭性を示す場合があるが、母材と比べて極端に照射脆化が進む可能性は低いと考えられる。

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