Effects of helium on irradiation response of reduced-activation ferritic-martensitic steels; Using nickel isotopes to simulate fusion neutron response

Kim, B. K.*; Tan, L.*; 酒瀬川 英雄; Parish, C. M.*; Zhong, W.*; 谷川 博康*; 加藤 雄大*

Journal of Nuclear Materials, 545, p.152634_1 - 152634_12, 2021/03

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2020.152634

Understanding the effects of helium on microstructures and mechanical properties of reduced-activation ferritic-martensitic steels is important to use of these steels in fusion reactor structures. 9Cr-2WVTa steels were doped with Ni and Ni isotopes at 2 weight percent to control the rate of transmutation helium generation. The samples were irradiated in the High Flux Isotope Reactor. Transmission electron microscopy revealed a variety of precipitates and the radiation-induced dislocation loops and cavities (voids or helium bubbles). Tensile tests of the irradiated samples at the irradiation temperatures showed radiation-hardening at 300C and radiation-softening at 400C. Analysis indicates that the hardening primarily originated from the loops and cavities. The Ni-doped samples had greater strengthening contributions from loops and cavities, leading to higher hardening with lower ductility than the Ni-doped samples. The greater helium production of Ni did not show pronounced reductions in ductility of the samples.

Neutron irradiation test of optical components for fusion reactor

石塚 悦男; 佐川 尚司; 長島 章; 杉江 達夫; 西谷 健夫; 山本 新; 河村 弘

Effects of Radiation on Materials (ASTM STP 1366), p.1176 - 1185, 2000/00

核融合炉用光計測材料として、窓材(サファイア)及び鏡材(モリブデン)をJMTRで中性子照射し、照射後試験として窓材の光透過率及び鏡材の表面観察を行った。この結果、サファイアは800nm以下の波長領域で光透過率が減少し、その割合は照射量とともに大きくなり、照射温度が高いと小さくなることが明らかになった。また、照射したモリブデン製の鏡材について、干渉計による表面観察及びSEM観察を行ったところ、表面平滑性が中性子照射に影響されないことが明らかとなった。更に、本シンポジウムでは、in-situでの窓及び鏡材の光透過率及び反射率の測定に関しても紹介する。

Proceedings of the 3rd IEA International Workshop on Beryllium Technology for Fusion, October 22-24, 1997, Mito City, Japan

河村 弘; 岡本 眞實*

JAERI-Conf 98-001, 363 Pages, 1998/01

JAERI-Conf-98-001.pdf:28.1MB

本報文集は、IEA主催の「第3回核融合炉ベリリウム技術国際会議」の報文を収録したものである。本会議は、1997年10月22日から24日まで、水戸市の茨城県産業会館において、開催され、発表件数は48件であった。会議の要旨として、ブランケット関連では、スエリング、ヘリウム及びトリチウムの放出挙動、充填層の有効熱伝導率、トリチウム透過とコーティング等、プラズマ対向材としては、寿命評価、ダストの生成量評価、接合技術及び廃棄物、機械的特性及びスエリングによる変形などの研究の重要性が指摘された。また、材料と共通化させた試験の重要性が指摘され、国際的な協力体制のもとに、共同で実験を行う提案がベリリウムワークショップ国際組織委員会から提出された。

Effect of neutron irradiation on dimensional changes of carbon-carbon composites

松尾 秀人; 長崎 正雅

Journal of Nuclear Materials, 207, p.330 - 332, 1993/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(93)90276-5

二次元炭素繊維強化複合材料をJMTRで655~1070Cで最高1.610n/m(E29fJ)まで照射して、巨視的な寸法、体積、微構造の中性子照射による変化を調べた。巨視的な寸法は、繊維軸のそろった方向では収縮し、それに垂直方向では膨張するが、体積はすべて収縮するのが認められた。これらの変化量は照射前の熱処理温度が高い程小さく、また繊維がランダム配向である程小さいのが認められた。さらに繊維の微構造の変化をみるためにラマンスペクトルを測定した結果、照射による結晶構造の乱れが認められた。これらのことから高温での中性子照射による寸法安定性の良好な材料を開発するための1つの基礎データが得られた。