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核融合炉中性子環境における温度・ひずみセンサーの特性変化、使用限界予測技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16K06945
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

田中 照也  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (30353444)

研究分担者 菱沼 良光  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00322529)
吉野 正人  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10397466)
坂上 裕之  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (40250112)
佐藤 文信  大阪大学, 工学研究科, 教授 (40332746)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード核融合炉 / 熱電対 / センサー / 核変換 / 照射損傷 / 組成変化 / イオンビーム / ひずみセンサー / 照射効果 / 薄膜
研究成果の概要

熱電対等の金属センサー材料を核融合炉内の中性子照射環境下で使用した際に想定される核変換に伴う組成変化の影響を調べるための技術として、組成を変化させた溶解インゴット試料の製作が有効であることを確かめ、また、炉内で長期使用した際に想定されるK及びN熱電対の温度測定精度の低下割合を評価した。はじき出し照射損傷効果の影響を調べる技術としては、スパッタリング成膜によるイオンビーム照射用薄膜試料の製作が、高温・重照射条件においても適用できる有効な技術であることを確かめた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究対象とした2つの中性子環境下材料状態変化の模擬手法は、核融合発電炉以外の中性子発生システムも含めて様々なセンサー材料の特性変化を評価するための技術として適用できる。また、核融合炉を対象にこれら手法を用いて今後蓄積される特性変化のデータについても、核変換量やはじき出し損傷量を共通パラメーターとして、エネルギーや強度の異なる中性子発生環境における特性変化予測につなげることができる。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Examination of Transmutation Effect on Responses of K-Type and N-Type Thermocouples at Fusion Blanket2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Teruya、Noto Hiroyuki、Sato Fuminobu、Hishinuma Yoshimitsu、Sakaue Hiroyuki A.、Yoshino Masahito
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 75 号: 8 ページ: 1076-1083

    • DOI

      10.1080/15361055.2019.1658039

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Applicability Study of Blanket Systems with Liquid Tritium Breeder/Coolant and Liquid Neutron Multiplier in Helical Reactor FFHR designs2019

    • 著者名/発表者名
      Teruya Tanaka, Junichi Miyazawaa, Masatoshi Kondo, Juro Yagi, Takuya Gotoa, Akio Sagara, Hitoshi Tamura, Nagato Yanagi and the FFHR Design Group
    • 学会等名
      14th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クロメル、アルメル材料の電気特性に対する核変換及び照射損傷の影響評価2018

    • 著者名/発表者名
      田中照也、能登裕之、佐藤文信、菱沼良光、坂上裕之、吉野正人
    • 学会等名
      日本原子力学会  2018年秋の大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Examination of transmutation effect on responses of k-type and n-type thermocouples at fusion blanket2018

    • 著者名/発表者名
      Teruya Tanaka, Hiroyuki Noto, Fuminobu Sato, Yoshimitsu Hishinuma, Hiroyuki A. Sakaue, Masahito Yoshino
    • 学会等名
      The Technology of Fusion Energy (TOFE 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of thin-layered sensor samples for examination of property changes under ion beam irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, H. A. Sakaue, Y. Hishinuma, F. Sato, M. Yoshino
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-18)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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