2005 Fiscal Year Annual Research Report
14MeV中性子照射による超伝導材料の超伝導特性変化の機構解明
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16560725
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
西村 新 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 教授 (60156099)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菱沼 良光 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 助手 (00322529)
竹内 孝夫 物質・材料研究機構, 超伝導材料研究センター, ディレクター (80354299)
妹尾 和威 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 助手 (70370137)
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| Keywords | 14MeV中性子 / Nb3Sn線 / Nb3Al線 / 超伝導線材 / 極低温照射 / 純銅線 / 抵抗値変化 / 照射損傷 |
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| Research Abstract |
小型冷凍機を用いて試料温度はほぼ4.5Kに保持した状態で、14MeVの中性子照射を行った。照射を行った試料は、タフピッチ銅線、無酸素銅線、Nb3Al線、Nb3Sn線である。温度計測素子としてCernox抵抗温度計を用いたが、同時に、PtCo温度計、AuFe-クロメル熱電対も設置し、中性子環境中でのそれらの動作を検証した。室温空間には、ガラス繊維強化プラスティック(G-10CR)、InSbホール素子、Nb3Sn、Nb3Al線材を配置し、それぞれの特性変化に及ぼす中性照射の影響を検討した。平成16年度の照射では、第1回目5.35x10^<17>n、2回目2.54x10^<17>n、平成17年度(通算3回目)では4.91x10^<17>nの中性子を発生させ、試料に照射した。
主要な結果は以下の通りである。
(1)純銅線の中性子照射による抵抗値の増加は、両対数グラフ上でこれまでの結果とほぼ同じ所にプロットされ、照射量の増加に伴い抵抗値は増加する。
(2)臨界温度(Tc)の低いNb3Al線材では、10^<20>n/m^2程度の14MeV中性子の照射によりTcの更なる低下が認められた。Tcが高いNb3AL線材では同じ量の照射に対してこのような低下は認められていない。
(3)これまでに公表されている実験結果は、超伝導特性の変化を中性子照射総量を変数として整理されている。従ってエネルギースペクトルの異なる中性子の照射総量では、原子炉照射とD-T反応による14MeV中性子照射との結果を統一的に表示することが出来ない。それらの結果をはじき出し量(Displacement per atom、 dpa)で整理した場合、原子炉照射、14MeV単色中性子照射いずれの場合も、10^<-3>dpa以上で臨界電流の変化が現れ、10^<-2>dpa以上で臨界電流は照射前の値より悪くなる。
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Research Products
(3 results)
