核融合炉プラズマ対向材におけるプラズマ粒子注入効果の微視的過程

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05680436
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 室賀 健夫 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (60174322)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳永 和俊 九州大学, 応用力学研究所, 助手 (40227583) ; 渡辺 英雄 九州大学, 応用力学研究所, 助手 (90212323)
• Keywords: 核融合炉 / プラズマ対向材料 / 水素イオン照射 / 照射損傷 / モリブデン / タングステン

Research Abstract

本年度は低エネルギーイオン照射電子顕微鏡を用いて、モリブデン、タングステンについて室温から800℃の範囲で0.2〜8kevの水素イオンを照射し組織変化の連続観察を行うとともに形成組織の照射後昇温による回復を求めた.特にタングステンのモリブデンとの差に注目し以下の結果を得た.
1.転位ループが形成する最低エネルギーはモリブデンでは1kev付近なのに対しタングステンでは3kev付近と高い.
2.モリブデンでは転位ループが形成しない低エネルギー水素イオンにより水素集合体が多量に発生するが、タングステンでは3kev付近でわずかに見られるだけである.
3.タングステンでは200℃以上では形成した転位ループがある程度成長すると表面にスリップして抜けてしまい結果として転位密度は上昇しない.
4.モリブデンでは転位ループの形成しない低エネルギー水素イオンでも高温で長時間照射するとバブルが発生するが.タングステンでは発生しない.
5.照射後昇温ではモリブデンの転位は600℃まで安定であるがタングステンの転位は300℃付近でほとんど回復してしまう.
以上よりタングステンはモリブデンより水素イオン照射による組織変化が少く、回復が容易であり、水素の吸蔵が少く特性劣化も少い事が期待される.今後は水素吸蔵量を直接測定するとともに組織変化のモデル計算,タングステンの純度の影響等を調べる予定である.

Research Products

• [Publications] 室賀 健夫: "Distribution of Transmutant Nickel Formed in Fast Newtron Irradiated Copper" Journal of Nuclear Materials. 207. 327-329 (1993)
• [Publications] 室賀 健夫: "Microstructural and Microchemical Evolution during Fast Neutoon Irradiated Ni and Ni-Si Alloys" ASTM Standard Technical Publications. 1175. 940-950 (1993)
• [Publications] 室賀 健夫: "The Rale of Ni and Zn in Defect Behavior and Microstructural Evolution of Copper" ASTM Standard Technical Publications. 1175. 1013-1025 (1993)
• [Publications] 坂本 隆一: "低エネルギー水素イオンの高温照射によるモリブデンの組織変化に関する研究" 核融合研究報告(九州大学応用力学研究所強磁〓プラズマ材料実験施設). 2. 63-67 (1993)
• [Publications] 坂本 隆一: "Microstructural Evolution in Mo during Hydrogen Ion Implantation" Jounal of Nuclear Materials. (印刷中). (1994)