核融合炉材料における自己修復機能発現機構の探索と制御

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09308015
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 松井 秀樹 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50005980)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福元 謙一 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30261506) ; 矢野 信三 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60005915)
• Keywords: 核融合炉材料 / バナジウム合金 / フェライト鋼 / 照射損傷 / ボイドスウェリング / 照射脆化

Research Abstract

1.重イオン照射装置の製作(矢野、福元)
既設のタンデム型イオン加速器に電子顕微鏡用試料照射装置を製作して取りつけた。イオン照射中の試料温度を正確に測定するために、赤外線検知型の温度計を購入して照射中の試料表面温度を測定可能にした。また、この温度をフィードバック制御することにより、照射中の温度を任意に設定することが可能になった。また、イオン注入深さよりやや浅い部分を正確に電顕観察するためのセクショニング・背面研磨法の技術を確立した。なお、セクショニング深さの測定のために当初は接触式の粗さ計の使用を予定していたが、非接触式の走査型レーザー顕微鏡の方が優れていると判断されたために、後者を購入した。
2.中性子照射材を用いた実験
既に照射によるスウェリングの減少が確認されているバナジウム合金(V-1Si,V-5Mo、等)について、電子顕微鏡に取りつけたEDS装置等を用いて、中性子照射材においてスウェリングの減少等が現れている試料(既照射材)について、析出物の種類、分布、界面の整合性、他のシンクとのバランス、およびこれらの要素の照射量依存性を詳細に調べた。また、イメージングプレートを用いることにより、密度は比較的高いが非常に微細で通常の方法では回折斑点を観測できない場合でも、明瞭な回折図形を得ることができ、析出物の同定を行うことができた。これらの析出物の照射量依存性等に関する研究は次年度行うことにした。

Research Products

• [Publications] H.Matsui: "Research and development on vanadium alloys for fusion applications." J.Nucl.Mater.(in print).
• [Publications] H.Matsui: "Swelling behavior of V-Fe binary and V-Fe-Ti ternary alloys." J.Nucl.Mater.(in print).
• [Publications] H.Matsui: "Anomalous irradiation hardening in the nickel added reduced activation 9Cr-2W martensitic steel." J.Nucl.Mater.(in print).
• [Publications] H.Matsui: "Hydrogen effects on charpy-impact properties of V-4Cr-4Ti alloy." J.Nucl.Mater.(in print).
• [Publications] H.Matsui: "Effect of dynamically charged helium on microstructure of vanadium binary alloys under neutron irradiation." J.Nucl.Mater.(in print).
• [Publications] H.Matsui: "Irradiation creep of vanadium alloys." J.Nucl.Mater.(in print).