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組織制御による水素化物-金属複合中性子遮蔽材の特性向上

研究課題

研究課題/領域番号 17H03510
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関大阪大学

研究代表者

牟田 浩明  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60362670)

研究分担者 鈴木 賢紀  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (20610728)
田中 照也  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (30353444)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード中性子遮蔽材 / 金属水素化物 / 水素化物
研究成果の概要

原子力工学分野、またがん治療などを含む中性子工学分野において、コンパクトかつ安定性の高い中性子・ガンマ線遮蔽材が望まれている。この遮蔽材として高い水素密度をもつ金属水素化物が期待されているが、靭性や水素保持能の向上が望まれていた。本研究では水素化物を形成しない元素を加え、組織を調整することによる改善を試みた。Zr水素化物に金属Crを加えた系において、大幅な靭性と熱伝導率の増加、また水素保持能の向上が確かめられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

放射線遮蔽材として期待される金属水素化物において、他元素を加え組織を調整することで、大幅な脆さや熱伝導率の改善、さらに熱的安定性の向上を達成した。核融合炉用の遮蔽材としてはタングステン化合物などが検討されているが、作製した複合金属水素化物は同程度の中性子遮蔽能を持ちながら、軽量かつ安価であり、原子力および中性子工学分野での応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Cr添加による金属水素化物中性子遮蔽材の水素保持特性の向上2019

    • 著者名/発表者名
      菅付真史、田中照也、大石佑治、黒崎健、牟田浩明
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年秋の大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 水素化物をベースとした中性子遮蔽材の基礎的物性2019

    • 著者名/発表者名
      菅付真史、實延秀明、田中照也、大石佑治、牟田浩明
    • 学会等名
      日本原子力学会核燃料部会第31回夏期セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Metal-metal hydride composites as radiation shielding materials2018

    • 著者名/発表者名
      H. Muta, M. Sugatsuke, Y. Ohishi, K. Kurosaki, M. Suzuki, T. Tanaka
    • 学会等名
      NuMat2018: The Nuclear Materials Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermophysical properties of hydride based neutron shielding material2018

    • 著者名/発表者名
      M. Sugatsuke, T. Tanaka, Y. Ohishi, K. Kurosaki, H. Muta
    • 学会等名
      NuMat2018: The Nuclear Materials Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水素化物-金属中性子遮蔽材の水素放出特性2018

    • 著者名/発表者名
      牟田浩明、菅付真史、大石佑治、黒崎健、鈴木賢紀、田中照也
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 水素化物をベースとした中性子遮蔽材の基礎物性2018

    • 著者名/発表者名
      菅付真史、田中照也、大石佑治、黒崎健、牟田浩明
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 水素化物‐金属複合体からなる中性子遮蔽材の検討2017

    • 著者名/発表者名
      牟田浩明、田中照也、鈴木賢紀、大石佑治、黒崎健、山中伸介
    • 学会等名
      日本原子力学会2017年秋の大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 中性子遮蔽材とその製造方法2019

    • 発明者名
      牟田浩明、菅付真史、大石佑治
    • 権利者名
      大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-153413
    • 出願年月日
      2019
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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