福島原発の早期廃炉実現に向けた事故過程推定用微細組織－熱履歴データベースの開発

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04997
• Research Institution: Hachinohe National College of Technology
• Principal Investigator: 古谷 一幸 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70354660)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 破壊靭性 / 核燃料デブリ

Outline of Annual Research Achievements

原子炉内の構造体や燃料被覆管の材料である金属系材料(オーステナイト鋼、ジルカロイ等)を対象に、材料内部に生じている欠陥（転位ループ）の挙動やガス状の原子（キャビティー）の挙動が評価できる照射条件の検討及び照射用試料（６×３×０．７５ｍｍ）を作製した。また、核燃料の模擬材として用いられる酸化セリウムを対象に、フィッショントラックの導入に関する照射条件の検討及び酸化セリウムの適用可能範囲の検討を行った。更に、制御棒の内容物である炭化ホウ素を対象に、キャビティーの挙動評価に適当な照射条件を検討した。
核燃料デブリの破壊靭性の評価を行うため、最も硬いデブリの模擬材として炭化ホウ素とジルコニウムの焼結体を提案し、本焼結体を簡便かつ大量に作製するための手法の開発を行った。具体的には、炭化ホウ素の粒子をガラス管で真空封入したものとジルコニウム粉末の圧粉体を大気炉にて焼結（～１７００℃）するもので、高価で取り扱いが比較的難しい高温真空炉等を用いる必要が無いことが特徴である。
一般的なビッカース硬さ試験より破壊靭性を正確に求めるにはなるべく高い押し込み荷重（～１００ｋｇｆ）を与える必要があることから、既存の万能試験機を硬さ試験機に改造し、圧子（ビッカース、バーコビッチ、コーナーキューブ、６０°三角錐）の作製も行った。
ナノ硬さ評価のために微小試料の形状と作製法の検討及び照射損傷の不均質性補正の検討を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度のイオン照射施設利用申請書の提出が間に合わなかったため。

Strategy for Future Research Activity

本年度のイオン照射施設利用申請書の提出が間に合わなかったため、当該計画の一部を見直す必要がある。

Causes of Carryover

学生や共同研究先の都合などにより旅費がほとんど使用できなかったため。イオン照射時間を当初計画より多めに申請し、その分の照射料として充足予定。