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榊 浩司*; Kim, H.*; Majzoub, E. H.*; 町田 晃彦*; 綿貫 徹*; 池田 一貴*; 大友 季哉*; 水野 正隆*; 松村 大樹; 中村 優美子*
Acta Materialia, 234, p.118055_1 - 118055_10, 2022/08
被引用回数：9 パーセンタイル：83.6(Materials Science, Multidisciplinary)Local structure in the di-hydride phases of V-Ti-Cr solid solution alloys were investigated using synchrotron X-ray and neutron total scattering experiments. Both Rietveld refinement and pair distribution function (PDF) refinement of the X-ray scattering data indicated that the crystal structure of the metal lattice was a face centered cubic (FCC) structure and no difference between their local structure and average structure was observed. However, the CaF
structure model did not reproduce the first peak corresponding to the metal-hydrogen correlation in neutron PDF patterns. When special quasi-random structure (SQS) models are applied for the refinements, the whole neutron PDF patterns were reproduced. Distribution of interatomic distances between hydrogen and metal atoms in the relaxed SQS models showed that interatomic distance of hydrogen with Cr was shorter than that with V and that with Ti was longer than that with V, independently of the chemical compositions.
廣畑 優子*; 小田 知正*; 日野 友明*; 仙石 盛夫
Journal of Nuclear Materials, 290-293, p.196 - 200, 2001/03
被引用回数：12 パーセンタイル：64.73(Materials Science, Multidisciplinary)バナジウム合金(V-4Cr-4Ti)を約300
に加熱してJFT-2Mダイバータ室にて約200ショットさらした後に取り出して、昇温脱離法、オージェ分析法により分析した。軽水素は、もともと吸蔵していた量(17ppm)が約半分の8ppmまで減少し、燃料の重水素も1.3ppm程度しか捕捉されなかった。これは高温での試料照射と表面での酸化・炭化層生成に起因していると考えられ、これらの相関について追試験を行い確認した。
日野 友明*; 廣畑 優子*; 山内 有二*; 仙石 盛夫
Proceedings of IAEA 18th Fusion Energy Conference (CD-ROM), 5 Pages, 2001/00
核融合原型炉以後の低放射化構造材候補であるフェライト鋼(F82H)、バナジウム合金(V-4Cr-4Ti)、炭化珪素複合材(SiC/SiC)について、それらの真空工学特性、プラズマのある環境での表面物性等を調べ、評価した。F82Hについては酸化しやすく、脱ガス量が多いことから、600度C程度の予備ベーキングが必要であることがわかった。V-4Cr-4Tiについては、JFT-2Mトカマク環境下に約9ヶ月間置き、約200nmの酸化層が生成されて水素吸蔵が抑制されることを見いだした。その結果、危惧されていた水素脆化は酸化層により制御できる可能性がある。SiC/SiCについては、水素吸蔵は炭素と同程度であるが、化学的損耗は無視し得る程度に小さいことが判明した。
構造材料研究開発推進専門部会
JAERI-Review 99-014, p.104 - 0, 1999/04
原子力委員会で定められた第三段階核融合研究開発基本計画及び核融合会議計画推進小委員会報告「核融合炉構造材料の開発について(中間報告)」に基づいて、日本原子力研究所東海研究所原子力材料研究委員会構造材料研究開発推進専門部会において核融合炉構造材料の開発戦略について検討してきた。ここでは、それらの検討をまとめて当専門部会の核融合原型炉構造材料開発の進め方に関する報告書とした。本報告書では、構造材料の中でも使用条件が厳しく開発の難度が最も高いブランケット用構造材料を取り上げ、材料開発の対象を主として低放射化フェライト鋼、SiC/SiC複合材料、バナジウム合金とし、各材料の核融合原型炉での使用条件と設計要件を明らかにした。それに基づいて、各材料の開発の現状と課題を概説した。さらにブランケット用構造材料開発では、照射特性の向上とその評価が特に重要であることから、照射施設、特に加速器型核融合近似中性子源及び照射施設としての核分裂炉の整備について記述した。これらの作業の中で、現在の開発の進捗状況から低放射化フェライト鋼を先進材料とし、SiC/SiC複合材料、バナジウム合金を次世代先進材料として、適宜チェック・アンド・レビューにより開発計画の見直しを行うこととした。なお、本報告書において、第1章から第5章までは検討の要約であり、第6章において上記三つの材料と照射施設に関する詳論が記述されている。
池田 裕二郎; 春日井 好己; 前川 藤夫; 宇野 喜智; R.Johnson*; E.T.Cheng*
Fusion Technology, 34(3), p.714 - 718, 1998/11
低放射核融合構造材候補として開発されているバナジウム合金の14MeV中性子による放射化特性を実験的に調べた。米国GAで開発した組成の異なる3種類のバナジウム合金を原研FNSの14MeV中性子で照射して照射試料から放出される
線を検出し主要な誘導放射能の生成量とともに、特に、合金製造過程で混入する不純物を定量的に求めた。気送管を用いた短時間照射(1分)では
Ti,
V,
Sc,
Sc等の主要放射能に加えて、シリコン不純物による
Alが検出された。放射能量から求めたシリコンの量は410から1710ppmの範囲であったが、ほぼ予想された値であった。一方、長寿命放射能を対象として180時間の連続照射(中性子束は約3
10
n/cm
)の結果、
Sc,Cr等の放射能の他に
Nb(n,2n)
Nb反応生成物のNbが観測された。その結果、30~50ppmのニオブが含まれていることがわかった。低放射化を目指すには、ニオブの量をさらに一桁低減する必要性が明かとなった。
前川 藤夫; 春日井 好己; 今野 力; 和田 政行*; 大山 幸夫; 池田 裕二郎; R.Johnson*; E.T.Cheng*; M.Pillon*; 村田 勲*; et al.
Fusion Technology, 34(3), p.1018 - 1022, 1998/11
核融合炉の低放射化構造材であるバナジウム合金(V-4Cr-4Ti)について、原研FNSにおいてベンチマーク実験を行った。一辺が約15cmの立方体形状のバナジウム合金を純バナジウム、黒鉛で取り囲み、一辺が約35cmの立方体形状の実験体系とした。D-T中性子を入射した体系中において、中性子スペクトル、各種反応率、線スペクトル及び線核発熱率を測定した。つぎに、輸送計算コードMCNPによりベンチマーク解析を行った。核データにはJENDL Fusion File,EFF-3,FENDL/E-1.0,FENDL/E-2.0の4種を使用した。今回のバナジウム合金に関する結果は以前に行った純バナジウムに関する結果とほぼ同一であり、使用したすべての核データファイルについて修正すべき有意な問題点のあることが判明した。
E.T.Cheng*; P.Rocco*; M.Zucchetti*; 関 泰; 田原 隆志*
Fusion Technology, 34(3), p.721 - 727, 1998/11
低放射化材料は、核融合プラントの環境・安全性を向上させる。有力な低放射化材料の候補であるフェライト鋼とバナジウム合金を使用した2つの核融合プラントから出る放射性廃棄物管理についてレビューした。このレビューの目的は米国、EU、日本において形成されつつある放射性廃棄物管理の考え方の傾向を理解し、これらの考え方の一致点と相違点を明らかにするとともに、将来的に合意できる方向性を見いだすための協力の方法を提案することにある。
青木 昌典; 加藤 章一; 吉田 英一; 和田 雄作
PNC TN9410 91-099, 106 Pages, 1991/02
次期大型炉の蒸気発生器管板用材料として適用が検討されている高クロムモリブデン厚鍛鋼品(厚さ250
280mmのクリープ破断特性および資料採取位置による材料特性への影響を把握することを目的に、500
Cおよび550Cにおける大気中クリープ試験を実施した。供試材にはMOD.9CR-1MO鋼(F4、F8ヒート)をはじめとし、9CR-2MO鋼(H6ヒート)および9CR-1MO-NB-V鋼(G3ヒート)の3鋼種4ヒートを用いた。得られた結果は以下の通りである。1)高クロムリブデン鋼2鋼種4ヒートについて、材料特性評価の上で基本となるクリープ特性データを最長約10,000時間まで取得した。2)クリープ破断強度を鋼種間で比較すると、500度Cおよび550度CともMOD.9CR-1MO鋼
9CR-1MO-NB-V鋼9CR-2MO鋼の強度順となり、MOD.9CR-1MO鋼が優れたクリープ破断強度を示した。3)各鋼種の試料採取位置によるクリープ強度への影響を見ると、MOD.9CR-1MO鋼および9CR-1MO-NB-V鋼では、表面直下中央部のL方向の破断時間が長くなり、t/2肉厚中央部のZ方向で、破断時間が短くなる傾向を示した。4)9CR-2MO鋼のクリープ破断強度は、MOD.9CR-1MO鋼(F4、F8)および9CR-1MO-NB-V鋼と比較し低いものの、クリープ破断伸びおよび絞りは、他の3材料と比較して大きい値を示し、その傾向は、試料採取位置によらず同様の傾向となった。今回の試験結果から、高コロムモリブデン鋼鍛鋼品(250280mmT)の中では、MOD.9CR-1MO鋼が優れたクリープ破断特性と有していることが明らかになった。
