The Role of silicon on solute clustering and embrittlement in highly neutron-irradiated pressurized water reactor surveillance test specimens

高見澤 悠; 端 邦樹; 西山 裕孝; 外山 健*; 永井 康介*

Journal of Nuclear Materials, 556, p.153203_1 - 153203_10, 2021/12

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.153203

原子炉圧力容器鋼における中性子照射脆化に及ぼすシリコンの影響を明らかにするため、三次元アトムプローブにより、高照射量領域まで中性子照射された監視試験片中の溶質原子クラスタを分析した。高Cu含有材では、Ni, Mn, Siがクラスタ中心のCu原子を囲むように凝集し、コアシェル構造を形成するのに対して、低Cu含有材ではNi, Mn, Siがクラスタ中を均一に分布していた。クラスタ内のCu原子の数はCu含有量の減少と共に減少したが、それを補うようにSi原子数が増加した。材料中の公称のSi含有量の増加とともに、クラスタのギニエ半径は減少し、数密度が増加した。結果として、クラスタの体積率は一定であった。延性脆性遷移温度移行量とクラスタの体積率とギニエ半径の積の平方根が良い相関関係を示すことから、脆化の主要因は、溶質原子クラスタを転位が切断するメカニズムによる硬化であることが示された。また、Si含有量の増加により、クラスタの体積率は一定のままギニエ半径が減少することで脆化の程度を減少させることが示された。

東濃鉱山周辺の環境放射能に関する調査研究

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PNC TJ1615 97-001, 5 Pages, 1997/03

PNC-TJ1615-97-001.pdf:0.32MB

東濃地科学センター(旧中部事業所)において、鉱山の開発行為が周辺環境に及ぼす影響の有無を把握するための鉱山周辺の環境調査を、調査坑道の開坑前の昭和46年度以来、継続して実施している。調査においては、東濃地化学センターが測定したデータと比較するため、調査坑々内外のラドン及びその娘核種の濃度の測定を行うとともに、調査坑周辺の大気中の粉塵、河川水、飲料水、土壌、生物等の試料を採取しウラン、ラジウム等の含有量の分析測定を行った。

JT-60U装置におけるその場ボロン化処理膜の評価; ボロン化膜厚測定装置の概要とボロン化膜の評価

柳生 純一; 新井 貴; 荻原 徳男; 西堂 雅博; 小池 常之

JAERI-M 93-249, 43 Pages, 1994/01

JAERI-M-93-249.pdf:2.59MB

JT-60Uでは、真空容器内第一壁に黒鉛材料を使用しているが、プラズマ中の酸素不純物の低減及び低Z化のため、ボロナイゼーションを実施している。今回、ボロン化膜の特性を知るため、JT-60Uの180度対称な2箇所の上側垂直ポートにボロン化膜厚測定装置を取り付け、真空容器内にサンプルホルダーを吊り下げたのちに、ボロナイゼーションを実施し、試料に作製したボロン化膜の厚み、密度、元素組成、水素含有量をAES、断面SEM、NRAにて測定した。現在までにJT-60Uでは、ボロナイゼーションを4回、ボロン化膜の測定を3回実施している。測定結果からデカボランガスの供給口を真空容器内で分散して、ボロン化膜の均一度を高める改造を行っている。本報告書は、ボロン化膜厚測定装置の開発及びボロン化膜の評価についてまとめたものである。

大気中放射性物質の広域挙動に関する調査研究(2)

池辺 幸正*; 藤高 和信*; 下 道国*; 飯田 孝夫*; 永峯 康一郎*; 木下 睦*

PNC TJ1545 93-005, 36 Pages, 1993/03

PNC-TJ1545-93-005.pdf:1.09MB

大気中の放射性物質の挙動を把握するためには、局地的に発生した成分と同時に、広域で発生した成分を評価する必要がある。この調査研究では、ラドンとトリチウムの広域挙動解明を目的として、次の調査研究を実施した。まず、中部地区のラドンの発生源分布を求め、日本の求め方を提言した。中国の発生源分布は、SUP226/Ra含有量分布から計算によって求めた。この方法の問題点を検討するため、本調査研究では北京と福州において散逸率と土壌の含水率の測定を実施した。検討に基づいて、プルームモデルを用いた計算とラドンの積分濃度から散逸率を推定する別の方法を提言した。次に、ラドンの大気中動態の数値シミュレーション開発の現状について調査を行い、計算値が実測値と一致することを示した。最後に、日本と中国の環境水中のトリチウムの分布と変動について文献調査を行った。また、現在実施中の東アジア地域の環境水中トリチウムの組織的調査を紹介した。

Effect of carbon on microstructure in Ti-modified type 316 stainless steels irradiated with helium ions

鈴木 建次; 片野 吉男; 有賀 武夫; 浜田 省三; 白石 健介

Journal of Nuclear Materials, 133-134, p.585 - 589, 1985/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(85)90215-6

核融合炉の第一壁材料では損傷組織に及ぼすヘリウムの影響が大きな問題になっているので、炭素量を0.15wt%まで含有する改良ステンレス鋼(PCA)におけるヘリウム気泡の析出挙動と炭素量との関係について検討した。1273および1373Kで30分間保持後急冷した試料に1.0MeVのヘリウムイオンを350および1023Kで約0.1dp(約210ppm)のピーク値になるまで照射した。照射後、試料の損傷領域における組織を電子顕微鏡で観察した。1023Kでヘリウムイオン照射した炭素含有量の異なる改良ステンレス鋼における組織観察によれば、炭素含有量の増加に伴ってヘリウム気泡の直径は11nmから4nmと減少するのに反して数密度は210/mから410/mと増加する。これらの結果は炭素含有量が増加することによりヘリウム気泡の核生成が促進される結果、ヘリウム気泡の成長を抑制することを示している。

Effects of Thermal Neutron Irradiation on Ductility of Austenitic Heat Resisting Alloys for HTR Application

渡辺 勝利; 近藤 達男; 小川 豊

JAERI-M 83-117, 14 Pages, 1983/07

JAERI-M-83-117.pdf:0.66MB

B含有量の異なる2種のハステロイXの高温照射脆化に及ぼす照射温度、試験温度、熱中性子照射量および核変換反応にもとづくHe生成の影響について検討を加えた。この場合、He生成に関しては、B(n,)Li反応に加えて、比較的近年になって発見されたNi(n,)Ni(n,)Fe2段反応にも着目して脆化との関係を考察した。また、Ni基合金の外にFe基合金も加えた両合金群のHe脆化に対する感受性についても比較検討を行った。これらの結果から、延性の低下は照射温度、試験温度および熱中性子照射量の増加により促進されることが明らかとなった。また、破断伸びに対する熱中性子照射量依存性の外挿結果から900Cおよび1000Cにおけるしきい照射量および高照射量域における延性値を推定した。一方、材料中のNi含有量と照射脆化との関連性から高温ガス炉の制御棒用部材にはFe基合金の方がNi基合金よりも優れていることが判った。

Effect of Thermal Neutron Irradiation on Mechanical Properties of Alloys for HTR core Applications

小川 豊; 近藤 達男; 石本 清; 大塚 保

JAERI-M 8154, 12 Pages, 1979/02

JAERI-M-8154.pdf:0.54MB

ホウ素含有量が2.3ppmの市販のハステロイ-Xについて、JMTRで高温照射(温度; 670880C、熱中性子照射量; 6.610/cm、速中性子照射量; 1.110/cm)した後、900Cにおいて最長12,000hrまでの大気中クリープ試験を行った。応力が約2.2kg/mm(破断寿命で約100hr)を境として、クリープ挙動が異なることが明らかになった。これより高応力側では、照射によって延性と破断寿命は約1桁低下した。これより低応力の場合には、応力が低くなるほど照射材の延性と破断寿命は非照射材の値に近づく傾向が認められた。金相試験の結果、低応力のものでは試料片の平行部全面にわたって多数の粒界クラックの発生していることが判明した。この全面クラックによってクリープ試験中にみかけ上の延性が保たれていると結論された。ホウ素量を1ppmに下げたハステロイ-XRについて予備的な試験を行ない、ホウ素量の低下が照射後の延性低下を防ぐのに有効であることが実証された。