| 研究課題/領域番号 |
11358008
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
川合 將義 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (10311127)
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| 研究分担者 |
栗下 裕明 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (50112298)
李 敬鋒 (季 敬鋒) 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50241542)
鬼柳 善明 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80002202)
竹中 信幸 神戸大学, 工学部, 助教授 (50171658)
義家 正敏 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (20124844)
山村 力 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80005363)
長谷川 晃 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80241545)
渡辺 龍三 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20005341)
杉本 克久 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80005397)
古坂 道弘 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (60156966)
阿部 勝憲 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70005940)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
37,450千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 2,250千円)
2001年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2000年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
1999年度: 20,100千円 (直接経費: 20,100千円)
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| キーワード | 核破砕中性子源 / 固体ターゲット / タングステン合金 / 中性子工学 / 熱水力設計 / 材料試験 / 耐食性試験 / 放射線損傷試験 / 中性子 / 陽子 / ターゲット / 核破砕反応 / タングステン / タンタル / 溶融塩浴 / 照射実験 / HIP法 |
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| 研究概要 |
本研究では、MW級の核破砕中性子源用に高性能かつ長寿命のターゲット材としてタングステンを選択し、材料の開発からターゲットシステムの構築まで含めて以下の研究成果を得た。
(1)ターゲット材製作:高靭性で耐食性の高いタングステン合金としてステンレスを含有するタングステン重合金を開発した。開発した材料とその製法は、粉末冶金技術でも関心を集めている。
(2)ターゲット材被覆法:タングステンを耐食性に優れたタンタルで被覆する技術として、等温加圧法、ろう付け法、さらに先進的な溶融塩浴電解法を開発した。特に、等温加圧法は、高エネルギー加速器研究機構の核破砕中性子源のターゲットブロック製作に適用し、実用化できた。
(3)ターゲット材の特性測定:(1),(2)で開発した材料も含む入手可能なタングステン合金を対象として耐食性試験等を行い、夫々の特性を得ると同時に劣化の要因を調べ、流速や温度の重要性を確認した。
(4)核・熱水力設計の最適化:MW級の中性子源の設計を行い、2MW以下で液体ターゲットに比べて中性子強度が優るシステムを得た。また、熱水力設計に必要なパラメータは、実験を行い評価した。
(5)ターゲット材の照射後材料特性評価:ターゲットの劣化の最大要因の放射線損傷特性と、その機構開明のため、イオンや電子ビーム照射実験を行い、評価した。また、スイスのPSIの核破砕中性子源で実施している国際強力による照射実験(STIP実験)に参加して、開発した材料を送った。
STIP実験は現在実施中であり、さらなる実用化研究とともに科研費での研究を申請中である。
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