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平野 耕一郎; 福田 誠*; 江里 幸一郎*; 徳永 和俊*
Proceedings of 20th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.415 - 419, 2023/11
ビームターゲットや核融合実験炉(ITER)のダイバータには、低放射化、高熱伝導率および高強度の特性を有する材料として、タングステンが使用されている。負水素イオンビームエネルギー3MeVの加速器を使用し、ITERの要求仕様を満たすタングステン材料に対して、加熱(3200
C)及び冷却(160C)の温度変化を5Hz周期で繰り返し与える多重照射試験を実施した。その結果、温度変化を繰り返すことによる膨張収縮により発生し、進展したと思われる突起や亀裂が試験片表面に観測された。本件では、加熱および冷却の温度変化を繰り返すような多重照射によるタングステンの熱疲労による損傷ついて調べたので、報告する。
谷川 博康; 安堂 正巳; 加藤 雄大*; 広瀬 貴規*; 酒瀬川 英雄*; 實川 資朗; 香山 晃*; 岩井 岳夫*
Journal of Nuclear Materials, 297(3), p.279 - 284, 2001/09
被引用回数：34 パーセンタイル：89.88(Materials Science, Multidisciplinary)日本で開発が進められている、核融合炉構造材料の低放射化フェライト鋼: JLF-1及びF82Hについて、核融合炉環境(核変換ヘリウム生成環境)での重照射効果を調べるべく、ニッケルとヘリウムの同時イオン照射実験を最大100dpaまで723Kで行い、欠陥生成・相安定性・スウェリング特性についての評価を行った。透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行うにあたっては、マイクロサンプリング機構付き集束イオンビーム加工装置を利用してTEM観察用薄膜試料を作製する手法を確立した。これにより、フェライト鋼の強磁性がTEM観察に及ぼす影響をほぼキャンセルすることができたため、詳細な微細組織観察が叶になったほか、従来になく高精度のクロスセクション薄膜を作製できることにより、イオン照射損傷組織の深さ方向に関する情報を高い統計的精度でもって得ることが可能となった。
角田 恒巳; 四竃 樹男*; 鳴井 実*; 佐川 勉
Fusion Engineering and Design, 41, p.201 - 205, 1998/00
被引用回数：47 パーセンタイル：94.76(Nuclear Science & Technology)核融合炉のプラズマ診断等に不可欠な光学的計測要素として、光ファイバの重照射下における振る舞いを調べた。数次にわたる照射試験はJMTRの炉心環境で、照射温度30K~700K,中性子照射量2
10
n/m
,
線ドーズ510
Gyのもとで行った。この間「その場計測」により、光ファイバの透光性や発光現像を計測した。試験には、線照射試験などにより得られた向上策により試作した光ファイバを用いた。その結果、中性子を含む重照射下では、線照射と比較し、より短波長側に吸収を生じるが、蒸気照射量に対し十分な耐性を持つことが確認できた。
田島 訓; 高田 功; 水橋 清; 齋藤 勇一; 宇野 定則; 大越 清紀; 石井 保行; 貴家 恒男; 田中 俊一
第6回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.14 - 17, 1993/00
平成4年度、3MVタンデム加速器は4月から12月まで実験利用のための運転をおこなった。1月以降は2期加速器整備計画によるビームライン増設工事のため運転を休止している。この期間に於ける調整運転を含めた加速器の運転時間は約1073時間であり、実験利用に使用したイオンは15種類である。2期加速器に対する各種工場検査は平成4年12月までに終了し、平成5年2月当初から、現地に於ける据付工事を開始した。現在、タンデム加速器の増設ビームライン、3MVシングルエンド加速器と400kVイオン注入装置及びこれらに付随するビームラインの設置工事がほぼ終了し、調整運転及び計算機制御系の調整段階に入っている。本報告では、タンデム加速器の運転状況並びに2期加速器の整備状況について述べる。
木内 清; 早川 均*; 林 政範*; 菊地 正彦
Proc. of the Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, p.65 - 78, 1992/00
原子力基盤総合的研究(クロスオーバー研究)の重点課題である「原子力極限環境用材料の開発に関する研究」として実施している耐食合金開発に関する研究報告である。当該研究では、環境の腐食性の強い再処理硝酸環境及び重照射を受ける原子炉炉心高温水環境で使用される構造材料を念頭にした耐食合金開発を進めている。前者では、対象環境の酸化力に対応した3系統の耐食合金、R-304ULCの最適化、高Cr複合添加合金及び臨界安全対策を加味したチタン等のリフラクトリー金属材料の改良・開発原理の探索、試作評価試験を進めて、実用性の高い各合金を選定して、試作材の特性評価を実施している。後者では重照射に伴う低温鋭敏化機構の解析と、オーステナイト相の安定化、高純度化及び金属組織制御等の材料改善対策の検討を進めて、総合的な耐照射性の優れた合金系を選定した。
菱沼 章道
日本原子力学会誌, 33(10), p.926 - 932, 1991/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)HFIR/ORR日米共同照射実験で得られた最近のデータを中心に、ステンレス鋼の構造材料としての応用の観点から主として室温~400Cの低温領域における基本的照射特性を、核変換によるHeの効果を含めて紹介する。ステンレス鋼の低温照射特性の劣化は予想以上に大きいこと、低温クリープ、照射誘起腐食等の研究をさらに発展させる必要があること、また核融合炉材料の照射実験ではスペクトル調整照射が重要であることが明らかにされた。
木内 清; 菊地 正彦; 近藤 達男
Journal of Nuclear Materials, 179-181, p.481 - 484, 1991/00
被引用回数：2 パーセンタイル：31.86(Materials Science, Multidisciplinary)水冷却型核融合炉第一壁を始めとする重照射下で長期間使用される構造材料の耐久性は、照射時効に伴う材質変化と放射線作用下の高温水腐食による照射誘起割れ(IASCC)に支配されると考えられる。しかし主要な構造材料であるオーステナイトステンレス鋼の500C以下の低温長時間時効に伴う金属組織変化やそれが耐食性及び機械的性質に及ぼす効果さらに照射により導入される格子欠陥の影響に関する知見は、きわめて少ない。本報では、重照射時効に伴う材質変化を加工熱処理等の前処理と歪時効により近似して、腐食試験、機械的性質の測定及び金属組織検査等を行い、オーステナイトステンレス鋼の低温鋭敏化機構を検討した。この結果、従来言われてきたM
C
炭化物の析出に伴う鋭敏化とは全く異なる機構の脆化が、500C以下で起こることが明らかとなり、その機構は、オーステナイトの不安定化に伴う材質変化である事が分かった。
平野 耕一郎; 福田 誠*; 江里 幸一郎*; 徳永 和俊*
no journal, ,
J-PARCリニアックのビームターゲットはビームエネルギー3MeVの水素負イオンビームによって多重照射される。タングステン材料で作られたビームターゲットを使用した場合、多重照射に耐えられるパルス的熱負荷条件を明らかにすることを目的としている。3MeV水素負イオンビームリニアックを用いて、ITER用タングステン材料に対して加熱(3200C)及び冷却(160C)の温度変化を5Hz周期で繰り返し与える多重照射試験を実施した。本件は、タングステン材料の表面観察および四重極型質量分析計による分圧測定について報告する。
谷川 博康; 酒瀬川 英雄; 廣瀬 貴規; 加藤 雄大*
no journal, ,
原型炉ブランケット構造材料として期待される低放射化フェライト鋼F82Hにおいては、重照射データ取得が進められている。このうち87dpa重照射試験が終了し、照射温度での引張試験結果が得られた。このうち300C照射材の引張試験結果を、破面観察結果と併せて報告する。
福田 誠*; 徳永 和俊*; 江里 幸一郎*; 平野 耕一郎
no journal, ,
ITERダイバータのプラズマ対向材料であるタングステンは、ITER運転中に様々な条件での入熱が予想されている。そのため、様々な熱負荷条件におけるタングステンの表面状態変化を理解する必要がある。本研究では、タングステンに対する短パルスの繰り返し熱負荷影響調査の一環として、負水素イオンビームによる多重照射(3MeV, 5Hz)が及ぼす、タングステンの表面状態への影響を調査した。調査の結果、多重照射したタングステン表面には微小なき裂が形成するとともに、材料組織にも変化が生じていることを明らかにした。
徳永 和俊*; 野見山 有希乃*; 福田 誠*; 江里 幸一郎*; 平野 耕一郎
no journal, ,
ITERにおけるSlow Transient時には、タングステン(W)ダイバータの表面温度は再結晶温度を超え、再結晶化することが知られている。そのため、再結晶化されたWについてITER運転中の様々な条件での入熱による挙動を明らかにする必要がある。本研究では、再結晶Wに対して負水素イオンビームを多重照射(3MeV、5Hz)し、繰り返し短パルス熱負荷の影響を調べ、応力除去処理Wと比較した。試料としては、純W、KドープW、およびこれらを再結晶化させた再結晶W、再結晶KドープWを用いた。パルス幅150
s、5Hzで、21hの照射の場合で、表面の最高到達温度が1650C程度では、純Wと比較し損傷領域が広い。また、結晶粒界に沿った円形状のき裂が発生し、その領域の中には線状の凹凸を含む複雑な形状変化が見られ、純Wの場合と様相が異なることがわかった。
