2011 Fiscal Year Annual Research Report
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21360462
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| Research Institution | Hachinohe Institute of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 学 八戸工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40226006)
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| Keywords | ヘリウム脆化 / 異種材料界面 / 界面強度 / レーザー衝撃試験 |
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| Research Abstract |
原子力発電所の高経年化、核燃料の高燃焼度化に伴い核変換により生ずるヘリウムの影響を明らかにすることが原子炉の安全な運用のために求められています。また、より高エネルギーの中性子に曝される高速増殖炉、あるいはより高温度で使用される高温ガス炉、高温かつ高エネルギー中性子に曝される核融合炉では、さらに注意深くヘリウムの粒界脆化への影響を重要な材料因子としてとらえることが必要と考えられます。本研究は、レーザー照射による衝撃波を利用して異種材料界面の引張強度を測定する技術を高度化して用いることにより、原子炉炉内構造材料の核変換ヘリウムによる結晶粒界強度低下の直接評価を試みようとするものです。
測定するモデル結晶粒界面の作製とモデル結晶粒界面の強度測定に関して初年度には(1)高温固相拡散接合によるモデル界面の作製。(2)加速器によるヘリウム添加実験が可能な厚さまで研磨可能であることの確認。(3)レーザー衝撃試験法を用いたモデル試料の界面強度測定。(4)作製したモデル試料を用いた測定条件での適切な応力負荷条件の決定を行い、第2年度には、金属薄膜試験片の作製方法の高度化、金属薄膜試験片での応力負荷評価の高度化、レーザー出力評価の高度化の3項目について実施しました。
最終年度である第3年度では、レーザー照射による衝撃波を利用して異種材料界面の引張強度を測定する技術を高度化として、特に再現性にかかる調査研究によって、検出されるべき、結晶粒界強度低下の検出限界や精度を明らかにし、また、レーザー衝撃試験による評価手法の改善課題の抽出し、ヘリウム粒界脆化直接測定への道筋を明らかにしました。
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