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山口 正剛; 都留 智仁; 板倉 充洋; 阿部 英司*
Scientific Reports (Internet), 12(1), p.10886_1 - 10886_7, 2022/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Multidisciplinary Sciences)液体金属脆化は特定の固体金属-液体金属のペアにおいて顕著に発生することが知られているが、そのメカニズムは理解されていない。ここで我々は、第一原理計算とサーベイランス試験との比較から、粒界吸着エネルギーや格子溶解エネルギーがゼロ付近になるペアにおいて脆化が発生するという相関関係を発見した。一方で、亀裂先端における原子間結合切断に寄与する表面吸着エネルギーはすべてのペアにおいて大きいが、元素選択性とは相関しないことが分かった。これらの結果から、亀裂先端において結合切断に先立って原子の侵入が生じることが、液体金属脆化の元素選択性を決定している要因であることが示唆される。
染川 英俊*; 都留 智仁; Singh, A.*; 三浦 誠司*; Schuh, C. A.*
Acta Materialia, 139, p.21 - 29, 2017/10
被引用回数：30 パーセンタイル：80.57(Materials Science, Multidisciplinary)ナノインデンテーションにおけるポップイン挙動は転位の活動によって生じるため、結晶方位に強く影響する。我々はマグネシウムに対するナノインデンテーションに対する実験と分子動力学計算によって方位の影響を詳細に検討した。実験によるインデンテーションから、底面の押込みにおけるポップイン荷重とそれに付随した変位は柱面への押込みより大きくなることがわかり、原子シミュレーションによる荷重-変位関係からも同様の結果が得られた。これらの方位による違いは、押込みによって生成される転位のタイプによって特徴づけられ、柱面のポップインは押込み軸に垂直な底面すべりによって生じる一方、底面では押込み方向の変位を生成しない底面すべりだけでなく錐面上に転位が生成されるためであることがわかった。
鈴木 徹也*; 山中 啓輔*; 石野 まゆ子*; 篠原 康浩*; 長井 健介*; 津留 英司*; 徐 平光
鉄と鋼, 98(6), p.262 - 266, 2012/06
The work-hardening characteristics of anisotropic tensile deformations and the corresponding residual strain changes of pre-strained ferritic steels without and with ageing treatment were investigated by using angle dispersive neutron diffraction and electron back-scattering diffraction. The plastic deformation along the pre-strained direction leads to evident work-hardening at the beginning stage, showing discontinuous yielding behavior. Comparably, the plastic deformation perpendicular to the pre-strained direction shows continuously yielding. The tensile and compressive residual strains were found in the 
200
and 110 grains along the pre-strained direction, respectively. It is also found that the difference in various oriented grains after strain ageing become more evident along the pre-strained direction but smaller perpendicular to the pre-strained direction, revealing a higher work hardening capability in the former case than in the latter case.
飛田 健次; 西尾 敏; 榎枝 幹男; 川島 寿人; 栗田 源一; 谷川 博康; 中村 博文; 本多 充; 斎藤 愛*; 佐藤 聡; et al.
Nuclear Fusion, 49(7), p.075029_1 - 075029_10, 2009/07
被引用回数：137 パーセンタイル：97.72(Physics, Fluids & Plasmas)最近の核融合原型炉SlimCSに関する設計研究では、おもに、ブランケット,ダイバータ,材料,保守を含む炉構造の検討に重点を置いている。この設計研究における炉構造の基本的考え方とそれに関連する課題を報告する。楕円度のついたプラズマの安定化と高ベータ化のため、セクター大の導体シェルを交換ブランケットと固定ブランケット間に設置する構造とした。また、ブランケットには、加圧水冷却,固体増殖材を採用することとした。従来の原型炉設計で検討していた超臨界水冷却を利用するブランケット概念に比べ、トリチウム自給を満足するブランケット概念の選択肢はかなり絞られる。ダイバータ技術やその材料について考慮すると、原型炉のダイバータ板での熱流束上限は8MW/m
以下とすべきであり、これは原型炉で取り扱うパワー(すなわち、アルファ加熱パワーと電流駆動パワーの和)に対して大きな制約となりうる。
秋場 真人; 榎枝 幹男; 鶴 大悟; 谷川 尚; 廣瀬 貴規; 毛利 憲介*; 関 洋治; 江里 幸一郎; 鈴木 哲; 西 宏; et al.
Fusion Engineering and Design, 84(2-6), p.329 - 332, 2009/02
被引用回数：16 パーセンタイル：70.97(Nuclear Science & Technology)ITERの工学的利用計画の一つに増殖ブランケットモジュールをITERに取りつけて機能試験を行う、テストブランケット・モジュール試験計画がある。原子力機構は、水冷却・固体増殖方式(WCSB)のテストブランケットモジュール(TBM)の開発を精力的に進めている。本論文は、最近のWCSB TBMに関する研究開発の成果を報告するものである。原子力機構は、低放射化鋼F82Hの矩形冷却管製作技術を開発するとともに、これを用いて実機大の第1壁の製作に成功した。この試験体を機構の高熱負荷試験装置に取付け加熱試験を行った。冷却条件は実機と同じ15MPa,280度の高温高圧水を用いた。この結果、実機設計条件である0.5MW/m,30秒の繰り返し熱負荷に80回耐えるとともに、ホットスポットや伝熱劣化が生じないことを確認した。
関 洋治; 秋場 真人; 榎枝 幹男; 鈴木 哲; 西 宏; 江里 幸一郎; 横山 堅二; 谷川 尚; 森 清治; 丹澤 貞光; et al.
no journal, ,
ITERでの試験を予定している固体増殖水冷却方式テストブランケットモジュール(TBM)のトリチウム生成率を見積もるため、トリチウム増殖比(TBR)に注目しつつ、層の厚さと配置を最適化するために一次元核熱計算を実施した。さらに、増殖材充填層内におけるヘリウムパージガス流動の数値解析を実施した。本研究によって得られた代表的な知見を以下に示す。(1)増倍材をSingle Packingで充填する場合、増殖材層の背面に増倍材層を2層配置することで、Binary Packingと同等のトリチウム生成率取得が可能である。(2)Heパージガスの流動が非常に緩やかであるため、対流拡散の影響が少なく、第一壁及びメンブレンパネル近傍では、トリチウムの高濃度領域が存在する。本成果は、原型炉を見据えたTBM設計の研究開発に資するものである。
鈴木 徹也*; 山中 啓輔*; 長井 健介*; 津留 英司*; 徐 平光; 鈴木 裕士
no journal, ,
ひずみ時効硬化は予ひずみを与えた後に時効処理を施すことで生じる。多結晶材料は負荷方向に対する変形の容易性が結晶粒ごとに異なるため、予ひずみ導入時に各結晶に発生する転位の量には結晶方位により分布があると推測される。このことにより、時効処理によって硬化する粒にも結晶方位による分布が存在すると考えられる。本研究ではフェライト単相鋼を用いて予ひずみ導入後に変形方向を変えて引張試験を行った。時効処理前後における残留応力を中性子回折により測定し、ひずみ時効硬化の方位依存性について検討した。初期材のピーク位置と比較して予ひずみ材のピーク位置が変化している。このことから予ひずみの導入により、結晶粒ごとの強度の異方性から残留ひずみが生じていることがわかった。
内田 博記*; 多田 英司*; 水流 徹*; 石島 暖大; 上野 文義; 山本 正弘; 内山 軍蔵; 野島 康夫*; 藤根 幸雄*
no journal, ,
純Tiの水素脆化感受性とき裂発生・進展挙動の調査のため、0.5M NaCl中においてノッチ付き純Tiを定電流カソード分極しながらSSRT試験及び定荷重試験を行った。その結果、応力-ひずみ曲線から破断伸びの著しい減少など、脆化の兆候は観察されなかった。しかし、定荷重試験において、表面観察の結果、表面にき裂の発生が観察された。さらに、発生したき裂は、先端形状が鋭くなく、表面近傍に成長した水素化物と考えられる層を貫通していないことが確認された。
石島 暖大; 本岡 隆文; 上野 文義; 山本 正弘; 内山 軍蔵; 酒井 潤一*; 横山 賢一*; 多田 英司*; 水流 徹*; 野島 康夫*; et al.
no journal, ,
チタン及びTi-5mass%Taは耐硝酸性に優れるため、使用済核燃料再処理施設で使用されているが、放射線分解水素吸収による水素脆化が懸念される。本研究では硝酸中における、チタン及びTi-5%Taの水素吸収及び水素脆化特性を評価するため、カソードチャージ法及びカソードチャージ下におけるSSRTを実施した。その結果、水素化物は金属表面に生成するが、金属内部に成長し難いことが明らかとなった。また、SSRTにおいてチタン及びTi-5%Taは脆化感受性を示さなかった。これらの結果は、チタン及びTi-5%Ta製機器は放射線分解水素を吸収できるが、表面の水素化物に阻害され内部に拡散しないことを示唆すると考えられる。また、表面だけに水素化物が生成するため、チタン及びTi-5%Taは硝酸中にて水素脆化感受性を示し難いものと考えられる。
