2000 Fiscal Year Annual Research Report
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11358008
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| Research Institution | The High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
川合 將義 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (10311127)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 龍三 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20005341)
杉本 克久 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80005397)
古坂 道弘 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (60156966)
竹中 信幸 神戸大学, 工学部, 助教授 (50171658)
栗下 裕明 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (50112298)
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| Keywords | 中性子 / 陽子 / ターゲット / 核破砕反応 / タングステン / タンタル / HIP法 / 照射実験 |
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| Research Abstract |
核破砕中性子源用のターゲットとして実績のある固体ターゲットを中心に研究を進めている。前年度成果に基づいて、MW級の陽子ビームに対するタングステンを用いた固体ターゲットシステムの構造検討を行い、中性子発生と機械的性能を、水銀ターゲットと比較検討した。その結果、2MW以下では、タングステンターゲットが水銀ターゲットより有利である事が分かった。また、材料の開発研究では、ステンレス鋼を含む液相系焼結合金について前年度の試作品の機械的および熱的な性質を調べた。そして、微視的構造を検討し、より高品質の材料の製造法について検討した。
材料の腐食試験を開始した。上記の液相系焼結合金、炭化チタンを微量に分散強化したタングステンとともに種々のタングステン材料の腐食試験を行い、予備的なデータを採取した。
タングステンの放射線下の高温水に対する低耐食性の改善のため、タンタル被覆の技術の開発を行った。等温加圧法(HIP法)については、前年度の試作研究結果を検討し、問題点を抽出した。そして、小試験体での試験研究を行い、問題点の解決策を見つけた。その結果に基づいて当機構中性子科学研究施設の中性子源集合体のターゲットブロックを製造した。製作したブロックは、超音波探傷試験によって健全性を確認し、所期の目的を達した。これにより、基本的には実用化段階まで進める事ができた。ただし、熱電対挿入用の穴を開けたブロックについては、鞘管に割れを生ずる問題も見つかり、今後の課題として残った。また、別の被覆法としてのろう付け法は、同様、小試験体で試作研究を行い、ろう付け部分の強度や健全性の試験を行った。さらに電気化学的な方法についても試験を行っている。
材料の照射試験は、スイスのポールシエラー研究所のSINQという核破砕中性子源で行われる照射実験とともに、東北大のダイナミトロン等の加速器を用いて行った。また、照射試験データを調査した。
以上の成果のうち、液相系焼結合金の製作とHIP法によるタンタル被覆タングステンターゲットブロックの製作、それを組み込んだターゲット集合体の性能について国際会議で発表した。
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[Publications] M.Kawai, et al.: "Fabrication of Tantalum-Clad Tungsten Target for KENS"J.of Nuclear Material. 8 (2001)
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[Publications] M.Kawai, et al.: "Renewal of KENS TMRA"Proc.15^<th> Meet. of the Inter.Collaboration on Advanced Neutron Sources. 11 (2001)
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[Publications] J.-F.Li, et al.: "Liquid Phase Sintering of W/Stailnless Steel Powder Compacts"Proc.of 2000 powder Metallurgy World Congress, Nov.12-16,Kyoto. 4 (2000)
