| 研究課題/領域番号 |
16H04633
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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 |
原子力学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
渡辺 英雄 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (90212323)
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| 研究分担者 |
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, 客員教授 (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)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
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| キーワード | 照射脆化 / 高経年化 / 原子炉圧力容器 / 高経年化原子炉 / 溶質元素クラスター / 転位ループ / 収差補正電子顕微鏡 / 溶質原子クラスター / 電子線照射 / 中性子照射 |
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| 研究成果の概要 |
原子炉圧力容器の中性子照射による照射脆化要因としては、１）溶質原子（銅原子等）クラスター並びに２）転位ループが指摘されている。本研究は、収差補正機能を有する電子顕微鏡を用いて、BR2にて290℃で中性子照射された銅濃度の異なる各種モデル合金や実機材料を観察・分析した。その結果、本手法にて転位ループ及び微小クラスターの同時観察が可能であり、また試料の焼鈍実験からそれぞれの要因の量的な考察並びにそれらクラスターの熱安定性についての議論が可能であることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
原子力発電所の寿命は法令により40年を目途にとされているが科学的な根拠がない。原子炉供用中で交換が出来ず、炉の寿命評価に不可欠な圧力容器の照射脆化メカニズム解明並びに高精度の余寿命評価手法の向上を目的として本研究を実施しています。中性子による照射脆化の要因には、欠陥（格子間原子並びに空孔）が集合（転位ループ）及び金属の構成元素が集合（溶質原子クラスター）が存在するが、双方のサイズが数ナノメーター程度であり、通常の電子顕微鏡では材料の磁性の影響により観察が不可能であった。本研究では、収差補正機能を有する分析電子顕微鏡を用いてそれらのクラスターを同時に観察・分析し、脆化メカニズムの解明に貢献した。
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