| 研究課題/領域番号 |
18K04997
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 八戸工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
古谷 一幸 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (70354660)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 高エントロピー合金 / 耐照射性 / 照射脆化 / 弾き出し損傷 / ナノ硬さ / 低放射化 / 核融合炉 / 小型モジュール炉 / 炭化ホウ素 / ハイエントロピー合金 / 照射損傷 / 照射効果 / 核燃料デブリ / ヘリウム注入 / 転位ループ / キャビティー / 破壊靭性 / 熱履歴 / イオン照射 / 微細組織 |
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| 研究成果の概要 |
次世代原子炉では、特に鉄系材料において、より高温での使用がエネルギー効率を高める。照射下では、fcc結晶構造を持つ鉄系材料はクリープ特性が低下し、寿命が大幅に低下することが知られている。また、CoやNi等は高い誘導放射能を有することが知られている。このため、bcc結晶構造を持つ新しい高エントロピー合金（Fe-20Mn-15Cr-10V-10Al-2.5C）の製造と特性評価を初めて試みた。本研究では、このような元素系が、これまで知られていなかった特性、すなわち、純タングステンを超える硬度や、これまでに研究されてきた核融合炉材料や様々な高エントロピー合金よりも高い耐照射性を有することを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
特に高温での高い耐放射線性と耐食性は、基礎科学や応用に供される高エネルギー加速器を用いた施設で扱われる装置にも求められ、さらなる高出力条件が必要とされ、このような高エネルギー負荷に耐える装置や材料が不可欠である。次世代原子力システム（核融合炉、高速炉、新型核分裂炉）、高エネルギー加速器ターゲットシステム、航空機や自動車の磁気モーターなど、より高性能（強度、耐熱性など）で低放射化特性を持つ革新的な材料やデバイスが求められている中で、本研究は、優れた高温強度や耐食性を有するだけで無く、放射化し難く、照射損傷にも強い新しい合金の創製を目指しており、本合金がもたらす革新的な波及効果は計り知れない。
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