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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Effects of late blooming phases on radiation induced hardening in pressure vessel steels

Research Project

Project/Area Number 16H04633
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

渡辺 英雄  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (90212323)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鎌田 康寛  岩手大学, 理工学部, 教授 (00294025)
安永 和史  公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター, 研究開発部, 主任研究員 (20404064)
山本 琢也  福井大学, 附属国際原子力工学研究所, その他 (50212296)
木村 晃彦  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (90195355)
大澤 一人  九州大学, 応用力学研究所, 助教 (90253541)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords照射脆化 / 収差補正電子顕微鏡 / 転位ループ
Outline of Annual Research Achievements

高経年化原子炉の廃炉への動きが急速に進むに従い、原子力が基盤電力として役割を果たすには、原子炉の更なる高経年化への対応が不可欠となる。不純物である銅濃度に依存する脆化機構の解明とそれに基づく材料の安全性評価は、炉の安全性や地域社会に科学的な根拠から明確に示す上で重要な課題であると考える。
本研究では、中性子やイオン照射により形成された各種クラスターをRI管理区域内に形成された収差補正機能を有する電子顕微鏡にて組織を観察すると同時に装置に付属するエネルギー分散型の分析装置(EDS)によりクラスターの分析を実施した。試料としては、九大にて作製した各種のモデル合金に加え、現在廃炉措置が進行中の中部電力(株)浜岡1号炉モックアップ材料(超音波による検査用の材料;炉と同時期・同方法により溶接や熱処理が施されている)から試験片を切り出し、照射用の試験片に加工したのち、九州大学応用力学研究所が所有するタンデム型加速装置にて290℃にて照射した。また、400℃で最大10000時間までの熱処理を行い長期使用による熱時効効果について検討した。BR2を用いた実機照射温度(290℃)での照射後試験も順調に進み、照射脆化の転位ループや各種溶質原子クラスターの電子顕微鏡を用いた観察を行った。その結果、転位ループが観察される領域では、脆化に寄与する転位ループの役割が大きいことが明らかになり、これは材料に添加されているMn元素の役割が大きいことが確認された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究に用いた試験装置(電子顕微鏡・照射施設も順調に稼働し、研究の実施に支障がなかった。また、本研究の成果を国内外の国際会議に発表し、今後各種の学術誌に投稿予定であること。既に国内誌には一部の成果を公表している。

Strategy for Future Research Activity

平成31年度は本研究の最終年度であるので研究を取りまとめて学術誌に公表予定である。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Austenite-based Stainless Steel Irradiation Behavior of the Precipitate and Void Swelling2019

    • Author(s)
      Inoue Toshihiko、Sekio Yoshihiro、Watanabe Hideo
    • Journal Title

      Materia Japan

      Volume: 58 Pages: 92~92

    • DOI

      10.2320/materia.58.92

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of an alloying element on a c-component loop formation and precipitate resolution in Zr alloys during ion irradiation2018

    • Author(s)
      Watanabe Hideo、Takahashi Katsuhito、Yasunaga Kazufumi、Wang Yun、Aono Yasuhisa、Maruno Yusaku、Hashizume Kenichi
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Science and Technology

      Volume: 55 Pages: 1212~1224

    • DOI

      10.1080/00223131.2018.1486244

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Defect Clusters Formed in Neutron Irradiated Fe-0.6Cu Alloy2018

    • Author(s)
      Watanabe Hideo
    • Journal Title

      Materia Japan

      Volume: 57 Pages: 613~613

    • DOI

      10.2320/materia.57.613

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 圧力容器モデル合金の中性子照射効果2019

    • Author(s)
      渡邉 英雄、入江 拓也、合屋 佑介
    • Organizer
      日本原子力学会2019年春の年会
  • [Presentation] Zr合金酸化膜の水素脱離挙動に及ぼす照射損傷の影響2019

    • Author(s)
      高橋 克仁、樋口 徹、坂本 寛、牟田口 嵩史、渡邉 英雄
    • Organizer
      日本原子力学会2019年春の年会
  • [Presentation] 照射脆化因子の形成の伴う低合金鋼の電磁気特性変化2019

    • Author(s)
      平林 潤一、藤田 敏之、小林 徳康、片山 義紀、鹿野 文寿、橋本 直幸、後藤 俊太、渡邉 英雄
    • Organizer
      日本金属学会2019年春期講演大会
  • [Presentation] 九州大学・応用力学研究所における原子力材料照射影響評価の取り組み2018

    • Author(s)
      渡邉 英雄
    • Organizer
      日本保全学会 第15回学術講演会
  • [Presentation] Microscopy of irradiated nuclear materials Radiation induced embrittlement of RPV steels due to irradiation2018

    • Author(s)
      Hideo Watanabe
    • Organizer
      Hungarian-Japanese Workshop
  • [Presentation] Ion-irradiation effects on magnetic properties of Fe-based alloys2018

    • Author(s)
      Yasuhiro Kamada, Satoru Kobayashi, Hideo Watanabe
    • Organizer
      Hungarian-Japanese Workshop
  • [Presentation] 低合金鋼の熱時効によるCu析出挙動2018

    • Author(s)
      藤田 敏之、平林 潤一、片山 義紀、鹿野 文寿、橋本 直幸、渡邉 英雄
    • Organizer
      日本金属学会2018年秋季講演大会
  • [Presentation] EFFECT OF CU ON RADIATION INDUCED HARDENING OF A533B UNDER NEUTRON IRRADIATION2018

    • Author(s)
      H. Watanabe, Y. Goya, T. Turu, T. Yamamoto, Y. Kamada
    • Organizer
      JCS-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mn・Ni添加モデル合金の中性子照射による引張特性の変化2018

    • Author(s)
      入江 拓也、田中 智成、渡邉 英雄
    • Organizer
      日本原子力学会2018年秋の大会
  • [Presentation] 照射による原子炉圧力容器鋼のCu,Ni添加効果と熱処理による回復挙動2018

    • Author(s)
      合屋 佑介、都留 拓也、渡邉 英雄、山本 琢也
    • Organizer
      日本原子力学会2018年秋の大会
  • [Presentation] 原子炉圧力容器鋼モデル合金における照射硬化と熱処理による回復挙動2018

    • Author(s)
      合屋佑介、都留拓也、渡辺英雄、山本琢也
    • Organizer
      日本原子力学会九州支部第37回研究発表講演会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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