Microstructure and texture evolution and ring-tensile properties of recrystallized FeCrAl ODS cladding tubes

Aghamiri, S. M. S.*; 曽和 貴志*; 鵜飼 重治*; 大野 直子*; 坂本 寛*; 山下 真一郎

Materials Science & Engineering A, 771, p.138636_1 - 138636_12, 2020/01

https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.138636

酸化物分散強化型FeCrAlフェライト鋼は、高温までの優れた機械特性とアルミナ皮膜形成による水蒸気酸化特性の著しい改善により、軽水炉用事故耐性燃料被覆管候補材料として開発されてきている。本研究では、被覆管成型プロセスにおいて、1100Cと1150Cの異なる引き抜き温度で成型した時のFeCrAl-ODS被覆管の微細組織特性及び引張特性を調査した。温間引き抜き成型した試料では、110方向に沿った集合組織を有するミクロンサイズの繊維であったのに対し、冷間ピルガ-圧延で成型した微細組織では、結晶の回転を経由し、110方向に沿った集合組織を有するミクロンサイズの繊維と{111}面に沿った集合組織を有するサブミクロンサイズの繊維が確認された。次に、最終アニーリングを行うことで、これらの組織は約810-850Cで再結晶化した大粒径の再結晶組織に変化した。再結晶被覆管材において、これら2つの異なる集合体組織発達が生じた。すなわち、引き抜き温度を1100Cにして成型した時に形成した(110) 211集合組織を有する大きな伸張粒と、より高い温度の1150Cで引き抜き成型した時に見られた(110) 211集合組織と{111} 112集合組織である。1100Cで引き抜き加工を施した被覆管において生じた異なる集合組織の発達と再結晶の遅延は、酸化物粒子の高密度分散に起因していると考えられる。

Evolved gases from organic materials used in the superconducting magnets irradiated by gamma rays at liquid nitrogen temperature

出崎 亮; 森下 憲雄; 伊藤 久義; 神谷 富裕; 中本 建志*; 木村 誠宏*; 槙田 康博*; 荻津 透*; 大畠 洋克*; 山本 明*

AIP Conference Proceedings 824, p.330 - 334, 2006/03

https://doi.org/10.1063/1.2192368

ポリイミドやガラス繊維強化プラスティック(GFRP)は大強度陽子加速器施設(J-PARC)のニュートリノビームラインにおける超伝導磁石の電気絶縁材や構造材として使用される。これらの有機材料は4Kの極低温、かつ30kGy/yearの高放射線場において電気的・機械的特性を維持しなければならないため、その耐放射線性を評価することが不可欠である。本研究では、これらの有機材料の耐放射線性評価の一環として、液体窒素温度での線照射によって有機材料から発生するガスを分析した。その結果、発生ガスの主成分は水素であり、ニュートリノビームラインの超伝導磁石システム全体における水素発生量は0.37mol/yearであることを明らかにした。このことから、有機材料から発生するガスが超伝導磁石の冷媒である超臨界ヘリウムの精製機に及ぼす影響はほとんど無視できるとの結論を得た。

Analysis of time evolution of neutron intensity measured with a high-sensitive neutron collar during the JCO criticality accident

遠藤 章; 山口 恭弘; 住田 健二*

Journal of Nuclear Science and Technology, 40(8), p.628 - 630, 2003/08

https://doi.org/10.3327/jnst.40.628

JCO臨界事故による被ばく線量の評価は、JCOの線モニタ,原研那珂研の中性子モニタ及び現場周辺で測定されたモニタリングデータに基づいて行われた。臨界継続中、事故現場から約1km離れた三菱原子燃料において、高感度の燃料集合体非破壊測定システム(UNCL)を用いた中性子計測が行われていたことがわかった。日本原子力学会JCO事故調査委員会はこのデータを入手し、委員会メンバーである著者らは、その解析から臨界に伴い発生した中性子強度の推移を評価した。その結果、事故発生から約1時間半後から臨界状態終息までの中性子強度の変化は、線モニタ,中性子モニタの記録と一致することが明らかとなった。本解析結果は、線量評価に用いられた線量率の時間推移に関するモデルが適切なものであったことを示している。

ポリエチレンの放射線分解ガス生成と線量計への応用

春山 保幸; 須永 博美; 荒川 和夫; 瀬口 忠男

JAERI-Tech 2002-084, 105 Pages, 2002/11

JAERI-Tech-2002-084.pdf:2.01MB

ポリエチレン(PE)を真空中で線照射すると、水素ガスが発生し、その量は全発生ガスの99%を越え、線量にほぼ比例している。しかし線量が大きくなると、徐々に比例関係からずれて飽和する傾向を示す。この定量的な関係をPEに生成する2重結合による放射線分解の保護効果のモデルで解析した。超高分子量PEは水素ガス発生の割合がより高く、かつ再現性が高いことから、線の線量計に応用できる。数kGyから約10MGyの広い線量範囲に渡り、99%の精度で計測できる。

Microstructural evolution during creep of Ni-base solid solution alloys and in-situ observation at high temperature

倉田 有司; 内海 宏和*; 菊地 賢司; 鈴木 富男; 三浦 孝之*

Proc. of 4th Int. Conf. on Recrystallization and Related Phenomena (REX'99), p.283 - 288, 1999/00

高純度のNi-18.5Cr及びNi-18.5Cr-16W合金を用いて、クリープ曲線の変化とクリープ中の組織変化を調べた。Ni-18.5Crでは700,800Cで典型的な正常型クリープ曲線が得られた。この合金では900Cでクリープ速度の振動が観察された。これに対し、Ni-18.5Cr-16W合金では700~900Cで逆遷移型の3次クリープ支配のクリープ曲線が得られた。700CでNi-18.5Cr合金はサブグレインの形成が著しいが、Ni-18.5Cr-16W合金では転位はサブグレインを形成せず、均一に分布した。これらの結果はW添加がクリープ挙動をクラスIIからクラスIに変化させることを示す。クリープ中のその場観察によれば、Ni-18.5Cr合金では、ボイドは旧粒界付近にできる新しい粒界でしばしば発達することがわかった。

耐放射線性有機材料

瀬口 忠男

放射線と産業, 0(66), p.4 - 8, 1995/00

放射線に耐える高分子材料の構造と種類について、解説した。また、放射線を照射する条件、環境による効果、耐放射線性材料の応用について最近の成果を解説した。

Study on life estimation of cable insulation by gas evolution and oxygen consumption during radiation and thermal aging

奥田 智昭*; 金光谷 和彦*; 古川 清志*; 八木 敏明; 瀬口 忠男

Proc. on the Electrical Electronics Insulation Conf. and Electrical Manufacturing & Coil Winding Conf., p.703 - 706, 1993/00

原子力発電所で使用される電線絶縁材料エチレン-プロピレンゴム(EPR)について、線照射および熱劣化を行った。線照射および熱劣化時のO消費量およびCO発生量をガスクロマトグラフで測定した。劣化EPRの破断伸びは劣化により発生するCO量およびO消費量と良好な相関性を示すことが分かった。OおよびCOガスの測定は高分子の劣化度評価方法として有効な手段と考えられる。

Effect of molecular orientation on the radiolysis of polyethylene in the presence of oxygen

泉 佳伸*; 西井 正信; 瀬口 忠男; 江間 喜美子*; 山本 忠史*

Radiation Physics and Chemistry, 37(2), p.213 - 216, 1991/00

https://doi.org/10.1016/1359-0197(91)90130-T

高延伸した超高分子量ポリエチレンと高密度ポリエチレンの放射線酸化による照射効果を分解ガス生成、酸素の消費量、力学特性の変化を測定して、調べた。高延伸したPEの酸化は著しく大きくなり、また、メタン、エタンの発生量も増大した。これは、延伸により、非晶域が結晶に近い構造になって、その表面(界面)で酸化が促進されるためと考えられる。

Radiation-induced gas evolution in chlorine-containing polymer.Poly(vinyl chloride),chloroprene rubber,and chlorosulfonated-polyethylene

荒川 和夫; 瀬口 忠男; 吉田 健三

Radiation Physics and Chemistry, 27(2), p.157 - 163, 1986/00

各種の照射施設等の放射線場に布設されている電線・ケーブルに塩素系絶縁材料を使用している場合は、照射により塩化水素(HCl)ガスを発生し、周辺の金属・電気機器類の接点等の腐食という問題を生じている。本報告ではポリ塩化ビニル(PVC)、クロロプレンゴム(CR)、およびクロロスルホン化ポリエチレン(CSM)の三種類の含塩素高分子の純粋および配合(基本・実用)試料について、真空中と酸素中においてCo-線を照射し、発生ガスと酸素の消費量をガスクロを用いて定量分析した。PVCの純粋試料は真空中・酸素中のいずれにおいてもHClの発生量に線量率依存性(0.12次)を示し、酸素中照射の方が真空中より約2倍HClの発生量が多い。CSMは配合によりHClの発生が抑えられ、GCでは検出されなくなる。一方、PVCとCRは配合によりHClの発生量が低下するが、10KGy当り~10mol/g検出される。

Radiation induced oxidation of polymers; Effect of antioxidant and antirad agent on oxygen consumption and gas evolution

荒川 和夫; 瀬口 忠男; 早川 直宏; 町 末男

Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 21, p.1173 - 1181, 1983/00

ポリエチレンおよびエチレン-プロピレンゴムを用い、放射線酸化反応におよぼす添加剤の効果について、酸素の吸収と発生ガスから調べた。使用した添加剤は酸化防止剤(NBC,Irganox 10 10,およびDPPD)と耐放射線性助剤である。0.5phr程度の酸化防止剤を添加することにより、酸素の吸収量は1/2~1/3に減少した。酸化防止剤は過酸化ラジカルの連鎖反応を抑えている。一方、耐放射線性助剤も効率よく酸化反応を抑えており、ポリマーマトリックスで線のエネルギー移動剤の役割を果している。その結果、ラジカルの生成量を減少させ、酸化反応が抑えられていることを明らかにした。