Numerical evaluation of vacancy-type defect behavior under hydrogen influence based on low-temperature thermal desorption analysis of ion-irradiated materials

Research Project

Project/Area Number	25K08262
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 26010:Metallic material properties-related
Research Institution	Japan Atomic Energy Agency
Principal Investigator	海老原健一国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (40360416)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大久保成彰国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所原子力基礎工学研究センター, リーダー (60391330) 山口正剛国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (50360417)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords	水素脆化 / 水素助長ひずみ誘起空孔モデル / イオン照射材 / 低温昇温脱離測定 / 空孔型欠陥の挙動を含む水素の反応拡散方程式
Outline of Research at the Start	カーボンニュートラル実現を目指す水素社会の基盤構造物のため高強度鉄鋼材料が開発されているが、環境からの侵入水素による劣化や破断（水素脆化）が問題である。近年、水素とひずみで生成した空孔を脆化の主要因とするモデルが水素脆化機構の１つとして提案されており、その妥当性評価には、水素が作用した空孔や空孔クラスターの挙動を明らかにする必要がある。本研究では、空孔導入手法として制御性の優れたイオン照射を用いて、空孔生成及び水素注入を施した純鉄試料の昇温脱離スペクトルを、実験的考察及び数値モデルよる再現から解釈し、高度な数値モデルの開発、及び水素影響下での空孔及び空孔クラスターの挙動の明確化を目指す。