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笠原 茂樹; 端 邦樹; 塙 悟史
no journal, ,
軽水炉の炉心環境下での水のラジオリシスは、炉内構造物用ステンレス鋼の亀裂進展の加速要因と考えられており、その検証の一環として照射下亀裂進展試験が行われてきた。本検討では、照射後試験データにより構築した亀裂進展速度傾向式CGR=f(dpa, K)を照射下亀裂進展試験結果に適用し、実測値と計算値の比較からラジオリシスの加速効果の検証を試みたが、実測値と計算値の残差が大きく、検証が困難であった。その原因の一つとして、CT試験片の板厚が小さいために試験時のK値が有効範囲を逸脱した可能性が挙げられた。会議では、照射下亀裂進展試験の実施に当たって留意すべき他の試験パラメータについて検討した結果についても報告する。
阿部 陽介; 大久保 成彰; 山下 真一郎; 佐藤 裕樹*
no journal, ,
原子炉構造材料では、中性子照射下で形成された格子間原子集合体が一次元(1D)的な高速拡散で損傷領域から散逸することで損傷組織発達を律則すると考えられている。しかし、中性子照射下での1D運動を実験的に検証することは困難で、1D運動の実態はよく理解されていない。本研究では、格子間原子集合体の1D運動に及ぼすカスケード損傷の影響を明らかにするため、純鉄および鉄系合金に対して異なる照射場(電子照射, イオン照射)における電子顕微鏡その場観察実験により、1D運動の素過程に対する照射場の影響を調べた。その結果、両照射場において、格子間原子集合体の1D運動頻度が照射ビーム強度に概ね比例することが分かった。このことは、電子照射下と同様にカスケード損傷下でも、何らかのトラップにより静止状態にある格子間原子集合体の1D運動が、照射による弾き出しが原因となって生じることを示唆している。その一方で、1D運動距離は電子照射下と比べてイオン照射下では著しく短いことが分かった。電子照射下では残留不純物や溶質原子が格子間原子集合体の1D運動を阻害するのに対して、カスケード損傷下においてはこれらの他に、カスケード損傷で直接形成される欠陥クラスターが1D運動の阻害に寄与している可能性があることを示唆している。
大久保 成彰
no journal, ,
原子力機構では、使用済み核燃料の有害度低減のため、加速器駆動核変換システム(ADS)の研究開発を進めている。ADSでは、核破砕中性子源及び冷却材として、鉛ビスマス液体金属を用いるため、ADS炉心部の機器設計・寿命評価には、照射と腐食挙動データが必要である。本発表では、候補材料であるSS316L鋼及びT91鋼において、イオン照射が鉛ビスマス中表面酸化挙動に及ぼす影響について報告する。
3(111)粒界および5(0-13)粒界中のリンの移動に関する考察海老原 健一; 鈴土 知明
no journal, ,
鉄鋼材料においてリン(P)原子は粒界に偏析し脆化を引き起こす。また照射環境下では粒界偏析が促進される。そのため、照射鉄鋼材料の高経年化において粒界P偏析量の評価は重要となる。粒界P偏析量を評価するため、これまで原子素過程に基づいて拡散レートモデルを開発してきた。モデルにおいて、Pの拡散に関する係数は原子レベルの計算に基づき比較的精度よく評価され組み込まれており、粒界におけるトラップ機構については原子レベルの考察を行っている。しかし、デトラップ機構については不明な点が多い。そのことから、今回、デトラップ機構の考察のため、BCC鉄の3(111)と5(0-13)の対称傾角粒界中におけるリンの移動を分子動力学でシミュレーションし、その違いを考察した。その結果、前者の粒界に比べ、後者ではリンが移動しにくいことが分かった。
奥野 泰希; 今泉 充*; 秋吉 優史*
no journal, ,
人工衛星に使用される宇宙太陽電池では、現在、変位損傷量(DDD)法と呼ばれる劣化予測手法が構築されている。次世代宇宙用太陽電池として、現在InGaP/GaAs/Ge-3接合型(3J)太陽電池のトップサブセルであるInGaP太陽電池をAlInGaP太陽電池へ置き換えることが検討されている。先行研究において、InP系太陽電池は、Pのはじき出し閾値エネルギー(Ed)が、材料に依存することが報告されている。Edは、低エネルギー粒子線入射時の欠陥導入量の見積もりへ影響を与えることから、本研究では、低エネルギー電子線照射におけるAlInGaP太陽電池の高精度な劣化予測を可能とするEdを解析した。
綿引 俊介
no journal, ,
JMTR後継炉検討委員会はこれまでに2回開催(平成31年3月26日、令和元年7月1日)され、JMTRに期待されていた利用ニーズの再整理を行うとともに将来の利用ニーズ動向、海外炉調査等について討議してきた。本検討では、利用ニーズに関し、国, 日本学術会議並びにJMTR運営・利用委員会等が提言している計画・課題等について再整理した。また、海外炉の特徴や照射技術等について調査した。さらに、JMTR後継炉の要求事項の明確化を図るため、本委員会の委員を対象にJMTR後継炉の利用ニーズに関するアンケート調査を行った。これらの調査結果からJMTR後継炉に対する要求事項(垂直照射孔の保有数, ループ照射装置, 中性子束等)を検討し、この結果を基にJMTR後継炉の概略仕様の検討を開始した。今後は、令和2年2月頃利用ニーズの明確化を目的に開催するワークショップで得られる議論の結果を取り込み、JMTR後継炉の概略仕様案をとりまとめ、JMTR後継炉検討委員会での討議を経た後、令和2年度に文部科学省に報告する予定である。
鈴土 知明; 鬼塚 貴志*; 福元 謙一*
no journal, ,
照射によって転位ループ, ボイド, 溶質クラスタ等の様々な欠陥が形成される。それらは転位の障害物となることから、転位と障害物の相互作用の研究が実験, 理論の両面から進められてきた。しかしながらBCC鉄の理論面に関して、すべり面が低温で{110}であるにもかかわらず、温度が室温程度に上昇すると{112}に変化するという現象を分子動力学で再現できないという問題があった。そのため、我々は原子間ポテンシャルを考察し上記のすべり面の温度転移を分子動力学で再現することを試みた。また、その温度転移がどのようなメカニズムでおきるかをらせん転位のパイエルスポテンシャルから考察した。その結果、適切な原子間ポテンシャルを選択することによって、すべり面の温度転移を再現できることが分かった。また、温度転移は、格子の温度揺らぎによって生じている可能性が高いことが分かった。