2002 Fiscal Year Annual Research Report
イオンビーム照射を用いた原子炉炉内材料の保全技術の開発
Project/Area Number |
14380230
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
長谷川 晃 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80241545)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 学 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40226006)
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Keywords | イオンビーム応用 / ステンレス鋼 / 応力腐食割れ / イオン照射 / 腐食電位測定 |
Research Abstract |
本研究では、イオンビーム照射装置その腐食挙動を本計画で購入した電気化学的再活性化率(EPR)測定試験装置によって評価するための実験方法の検討と、照射試験の一部について実施した。 加速器照射試験片は通常のEPR試験で用いられる10mmx10mmの試験片を作製するのが困難なため、照射材で一般的に使われている透過型電子顕微鏡用試験片の大きさ(直径3mm)で試験をする必要がある。本年度は再活性化率測定のための機器の購入と、試験片のサイズ効果について検討を行った。使用した試料は、SUS304鋼の溶体化処理材(粒径約20μmと120μm)で、鋭敏化処理をしたものとしていないものについて、結晶粒径と試験片サイズの再活性化率に及ぼす影響を調べた。またイオン照射材への適用として東北大学工学部ダイナミトロン加速器を用いて、1MeVの水素イオンを照射したSUS304鋼について、1dpaまでの照射を行って、EPR特性を評価した。 試験片のサイズ効果については、熱鋭敏化が大きくなり、かつ結晶粒径の大きなものでは粒界の単位長さあたりの侵食量が多くなり、試験片の寸法効果が現れた。一方、試験片の結晶粒径の小さな場合、熱鋭敏化が大きくても再活性化率に寸法効果が現れてこないことが明らかとなった。この結果から、イオン照射によって粒界が鋭敏化した試験片においても再活性化率が測定できる可能性が示唆された。これをもとに、加速器照射材として結晶粒径の小さな試験片を用いて、水素イオン照射材の再活性化率の測定を行った。照射条件は300℃で最高1dpaまで行った。その結果、再活性化率のデータのばらつきが大きいものの1dpaの損傷量に相当するイオン照射に伴うSUS304鋼において再活性化率の増加が得られた。
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