| 研究課題/領域番号 |
14380223
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
室賀 健夫 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 教授 (60174322)
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| 研究分担者 |
長坂 琢也 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 助教授 (40311203)
田中 照也 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 助手 (30353444)
鈴木 晶大 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 助手 (80332188)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
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| キーワード | バナジウム合金 / 核融合ブランケット / 製作技術 / セラミックス表面被覆 / レーザー溶接 / 政策技術 |
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| 研究概要 |
核融合炉液体リチウムブランケットへの適用に向けたバナジウム合金の製作技術開発を進めるとともに、内部組織の評価に基づいた基礎メカニズムの解明を進めた。
金属バナジウムおよびV-4Cr-4Ti合金4mm板を用いてレーザー溶接試験機により、ビードオンプレートおよびつき合わせ溶接の試験を行なった。金属バナジウムおよびバナジウム合金は、不純物の混入により敏感に硬度が増加するが、溶接用遮蔽クローブボックスを作製しArガス置換、溶接中吹き付けに条件での溶接を行うことにより、殆ど不純物混入の無い溶接が可能になった。この溶接部の破壊特性を調べたところ、DBTTの増加は観察されなかった。JMTRによって核分裂中性子照射を行ないと若干のDBTTの増加が見られた。しかし、溶接後適切に熱処理を行なう事で、DBTTの上昇を押さえる事が出きる事が明かになった。組織観察の結果、微細なチタン析出物が熱処理によって局所集合し、その他の部分の不純物濃度が下がり、靭性が回復した事が分かった。
液体リチウムブランケットのMHD圧力損失低減のためのバナジウム合金への酸化エルビウム被覆法の開発と評価を進めた。スパッタ被覆装置などを用いたV-4Cr-4Ti試料への酸化エルビウムへ被覆材について、高温液体リチウムへの高温長期浸漬試験を行い、700℃、1000時間まで安定であることが分かった。これは、当面の核融合ブランケットでの要求を満たすものである。
V-4Cr-4Ti合金の管財製作と、高圧ヘリウム封入による内圧管クリープ試験片の製作技術開発を行った。管財の品質向上により、クリープ試験の精度も大幅に向上した。製作した試験片を用いて、真空中および液体リチウム中の熱クリープ速度の測定を行った。その結果、液体リチウム中では、真空中に比べ5-10倍変形速度が上昇することが分かった。試料の化学分析を行った結果、バナジウム合金から液体リチウムへ酸素が流出していることが分かり、これがクリープ速度の上昇をもたらしていると解釈された。
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