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論文

Mechanical properties of fuel debris for defueling toward decommissioning

星野 貴紀; 北垣 徹; 矢野 公彦; 岡村 信生; 小原 浩史*; 深澤 哲生*; 小泉 健治

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 6 Pages, 2015/05

In the decommissioning of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (1F), safe and steady defueling work is requested. Before the defueling in 1F, it is necessary to evaluate fuel debris for properties related to the defueling procedure and technology. It is speculated that uranium and zirconium oxide solid solution is one of the major materials of fuel debris in 1F, according to TMI-2 accident experience and the results of past severe accident studies. In this report, mechanical properties of uranium and zirconium oxide solid solution evaluated in the ZrO$$_{2}$$ content range from 10% to 65%.

論文

電子線と中性子によるFe-Cuモデル合金の照射硬化

飛田 徹; 相澤 一也; 鈴木 雅秀; 岩瀬 彰宏*

日本原子力学会和文論文誌, 3(4), p.331 - 339, 2004/12

軽水炉圧力容器鋼の照射脆化には、高速中性子のみならず熱中性子や$$gamma$$線の寄与も含まれる。$$gamma$$線による照射脆化は高速中性子よりも効率的である可能性が指摘されているが、現在までにその定量的な把握はなされていない。試料としてFe-Cuモデル合金を用い、照射温度と速度を一定に制御し、$$gamma$$線照射を模擬した2.5MeV電子線照射と中性子照射を行って照射硬化量を測定し比較した。これにより照射硬化の温度依存性,照射量依存性等を調査した。また、中性子小角散乱法により照射に伴うCu析出を確認した。その結果、dpa(はじき出し損傷量)を基準にすると、電子線($$gamma$$線)と中性子による照射硬化が照射のごく初期を除いてほぼ等しいことがわかった。照射の初期に関しては、電子線照射の方が照射硬化が低いdpaから生じる傾向にあった。また、Cuの析出と粗大化が照射量に依存しており硬化の主な原因になること,10のマイナス3乗dpaまでに飽和すること等がわかった。以上の結果工学的な観点からは、dpaを指標にすることで$$gamma$$線による照射硬化が中性子による照射硬化と同列に十分な精度で評価できるという結果が示された。

論文

Use of high energy ions for the mechanistic study of irradiation embrittlement in pressure vessel steels using Fe-Cu model alloys

森田 憲二*; 石野 栞*; 飛田 徹; 知見 康弘; 石川 法人; 岩瀬 彰宏

Journal of Nuclear Materials, 304(2-3), p.153 - 160, 2002/08

 被引用回数:13 パーセンタイル:33.88

軽水炉圧力容器の照射脆性機構を調べるために、FeCuモデル合金に高エネルギーイオンビームを照射して、照射によるヴィッカース硬さ変化を測定した。硬さ変化の、イオン照射量,照射温度,銅濃度依存性について調べ、以下のような結果を得た。硬さ変化の照射温度依存性は、中性子照射時の延性・脆性転移と対応している。また、硬さ変化は、銅濃度の平方根に比例する。これは、照射による銅析出物の大きさは一定であるということを仮定すれば説明できる。

論文

Hardening of Fe-Cu alloys at elevated temperatures by electron and neutron irradiations

飛田 徹; 鈴木 雅秀; 岩瀬 彰宏; 相澤 一也

Journal of Nuclear Materials, 299(3), p.267 - 270, 2001/12

 被引用回数:19 パーセンタイル:16.28(Materials Science, Multidisciplinary)

軽水炉圧力容器鋼の照射脆化には、高速中性子のみならず熱中性子や$$gamma$$線の寄与も含まれるが、$$gamma$$線の寄与に関する定量的な把握はなされていない。圧力容器位置での$$gamma$$線によるはじき出し損傷量(dpa)は高速中性子の数%にすぎないが、損傷メカニズムの違いから照射脆化に与える影響は実質的にはもっと大きくなる可能性が指摘されている。本研究ではFe-Cuモデル合金を用い、$$gamma$$線による照射を模擬した電子線照射試験を行うことにより$$gamma$$線の影響を定量的に評価した。その結果、電子線と原子炉を用いた中性子照射による照射脆化はほとんど差がなく、dpaがよい指標となることが明らかになった。

論文

Development of ultra-micro hardness tester

串田 輝雄; 西野 泰治; 山原 武; 石本 清

Proc. of 42nd Conf. on Robotics and Remote Systems, 2, p.52 - 57, 1994/00

軽水炉燃料の燃焼度増加に伴う被覆管の機械的特性の変化を調べることは重要である。原研・燃料試験施設では、低荷重で極く微小領域における硬さ測定を行うことが可能な超微小硬度計(以下、本装置)を開発した。本装置は、高放射性試料を取扱うため、硬度計本体を鉛セル内に設置した。試料のセッティング、対物レンズの切替はトング操作によるが、他の操作は全て自動操作となっている。本装置では、ダイナミック硬さ及びビッカース硬さが測定可能である。特に、ダイナミック硬さ測定では、試料に圧子を低荷重で押し込んだ時の深さを計測することから、微小振動が測定に影響を及ぼすため、各種の振動対策を施した。硬さ基準片及び未照射被覆管を用いた特性試験により、微小領域における連続測定における硬さ分布が得られることを確認した。

論文

Development of ultra-micro hardness tester

串田 輝雄; 西野 泰治; 山原 武; 石本 清

Transactions of the American Nuclear Society, 71, 522 Pages, 1994/00

軽水炉燃料の燃焼度増加に伴う被覆管の機械的特性の変化を調べることは重要である。原研・燃料試験施設では、低荷重で極く微小領域における硬さ測定を行うことが可能な超微小硬度計(以下、本装置)を開発した。本装置は、高放射性試料を取扱うため、硬度計本体を鉛セル内に設置した。試料のセッティング、対物レンズの切替はトング操作によるが、他の操作は全て自動操作となっている。本装置では、ダイナミック硬さ及びビッカース硬さが測定可能である。特に、ダイナミック硬さ測定では、試料に圧子を低荷重で押し込んだ時の深さを計測することから、微小振動が測定に影響を及ぼすため、各種の振動対策を施した。硬さ基準片及び未照射被覆管を用いた特性試験により、微小領域における連続測定により硬さ分布が得られることを確認した。

口頭

Characterization of fuel debris (27'A), 8; Characterization of MCCI test products for post severe accident

矢野 公彦; 北垣 徹; 荻野 英樹; 鷲谷 忠博; Pascal, P.*; Jean-Fran$c{c}$ois, H.*; Patricia, C.*; Anne, B.*; Brissonneau, L.*; Brigitte, T.*; et al.

no journal, , 

フランス原子力・代替エネルギー庁(CEA)との共同研究契約において、CEAが実施した過去の大型MCCI試験による生成物を用いてMCCI生成物の特性把握を実施した。コリウム酸化物相とコリウム相/コンクリート相の境界部を含むサンプルを選定し、SEM/EDSによる観察とビッカース硬さ試験機による測定を行った。

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