トリチウムプロファイリングによる応力負荷した金属材料中の水素集積メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 22760545
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 大塚 哲平 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教 (80315118)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: トリチウム / 水素 / 応力 / イメージングプレート / 拡散 / 捕獲 / 水素脆性 / オートラジオグラフィ

研究概要

本研究では、金属中の水素集積や放出の機構およびこれに及ぼす応力負荷の影響を明らかにするための道具立てとして、トリチウムトレーサー技術による金属中の水素分布および水素放出(透過)量を定量する手法を確立し、この手法を応用して、これまで調べられてこなかった室温付近の低温度領域における金属中の水素拡散係数および透過係数データを拡充することに成功した

研究成果

• [雑誌論文] Retention and Release Mechanisms of Tritium in Plasma-Sprayed Tungsten Coatings Exposed to Plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, T. Tanabe and K. Tokunaga
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth profiling of hydrogen in ferritic/martensitic steels by means of tritium imaging plate technique (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, T. Tanabe
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retention and Release Mechanisms of Tritium in Plasma-Sprayed Tungsten Coatings Exposed to Plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: - ページ: S1048-S1051
  • DOI: 10.1016/j.jnucmat.2013.01.229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth profiling of hydrogen in iron alloys by means of tritium tracer techniques (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of hydrogen diffusion and permeation coefficients in pure copper at near room temperature by means of tritium tracer techniques (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Horinouchi
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of tritium tracer technique to determination of hydrogen diffusion coefficient and permeation rate near room temperature for tungsten (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, T. Otsuka, T. Tanabe
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 60 ページ: 1463-1466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavior of tritium near surface region of metals exposed to tritium plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, M. Shimada, T. Tanabe, J. P. Sharpe
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 60 ページ: 1539-1542
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of hydrogen diffusivity and permeability in W near room temperature applying a tritium tracer technique (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, T. Otsuka, T. Tanabe
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: 415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of tritium tracer techniques to observation of hydrogen behavior on surface and in bulk of F82H (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, T. Tanabe, K. Tokunaga, N. Yoshida, K. Ezato, S. Suzuki, M. Akiba
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: 415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of tritium tracer techniques to observation of hydrogen on surface and in bulk of F82H (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Otsuka, T.Tanabe, K.Tokunaga, N.Yoshida, K.Ezato, S.Suzuki, M.Akiba
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: 417 号: 1-3 ページ: 1135-1138
  • DOI: 10.1016/j.jnucmat.2010.12.101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavior of tritium near surface region of metals exposed to tritium plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Otsuka, M.Shimada, T.Tanabe, J.P.Sharpe
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: 60 ページ: 1539-1542
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavior of tritium near surface region of metals exposed to tritium plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Otsuka, M.Shimada, T.Tanabe, J.P.Sharpe
  • 雑誌名: Fusion Sci.Technol. 巻: (accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen permeation in metals near room temperature by a tritium tracer technique (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Ikeda, Teppei Otsuka, Tetsuo Tanabe
  • 雑誌名: J.Nucl.Mater. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] トリチウムイメージングプレート法による低放射化フェライト・マルテンサイト鋼F82H 中の水素拡散係数測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 檜垣 誠, 大塚 哲平, 橋爪 健一, 徳永和俊, 江里 幸一郎, 鈴木 哲, 榎枝 幹男, 秋場 真人
  • 学会等名: 日本原子力学会 2013年春の年会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] ヘリウム照射したタングステンのトリチウム蓄積挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大塚 哲平,島田 雅, 橋爪 健一, 徳永 和俊
  • 学会等名: 日本原子力学会 2013年春の年会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] ヘリウム照射したタングステンのトリチウム蓄積挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大塚 哲平
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 大阪府近畿大学
• [学会発表] 2． トリチウムイメージングプレート法による低放射化フェライト・マルテンサイト鋼 F82H 中の水素拡散係数測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 檜垣 誠, 大塚 哲平, 橋爪 健一, 徳永 和俊, 江里 幸一郎, 鈴木 哲, 榎枝 幹男, 秋場 真人
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 大阪府近畿大学
• [学会発表] プラズマ曝露によってタングステン材料中に注入されたトリチウムの挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大塚 哲平,徳 永 和俊,島田 雅
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第29回年会
  • 発表場所: 福岡県春日市クローバープラザ
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] Depth profiling of hydrogen in ferritic/martensitic steel by means of tritium tracer techniques (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, T. Tanabe
  • 学会等名: International Symposium on Metal-Hydrogen Systems 2012 (MH2012)
  • 発表場所: Kyoto TERRSA, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-10-21
• [学会発表] Determination of hydrogen diffusivity and permeability in pure copper at near room temperature by means of tritium tracer techniques (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Horinouchi, M. Shinohara, T.Otsuka, K. Hashizume
  • 学会等名: International Symposium on Metal-Hydrogen Systems 2012 (MH2012)
  • 発表場所: Kyoto TERRSA, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-10-21
• [学会発表] Thermal release of hydrogen implanted in metals by plasma exposure (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, T. Tanabe
  • 学会等名: 11 th International Workshop on Hydrogen Isotopes in Fusion Reactor Materials
  • 発表場所: Schloss Ringberg, Germany
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] Retention and Release Mechanisms of Tritium in Plasma-Sprayed Tungsten Coatings Exposed to Plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, T. Tanabe, T. Tokunaga
  • 学会等名: 20th International Conference on Plasma Surface Interactions 2012
  • 発表場所: Eurogress, Aachen, Germany
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] プラズマ曝露によってタングステン材料中に注入されたトリチウムの挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大塚 哲平
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: 福岡県春日市クローバープラザ
• [学会発表] Behavior of implanted hydrogen in metals examined by depth profiling with a tritium imaging plate technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Teppei Otsuka
  • 学会等名: 4th Japan-China Workshop on Fusion-Related Tritium Science and Technology
  • 発表場所: Univeristy of Toyama
• [学会発表] 2. Determination of hydrogen diffusivity and permeability in pure copper at near room temperature by means of tritium tracer techniques (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Horinouchi
  • 学会等名: International Symposium on Metal-Hydrogen Systems 2012
  • 発表場所: Kyoto TERRSA, Kyoto, Japan
• [学会発表] 1. Depth profiling of hydrogen in ferritic/martensitic steel by means of tritium tracer techniques (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka
  • 学会等名: International Symposium on Metal-Hydrogen Systems 2012
  • 発表場所: Kyoto TERRSA, Kyoto, Japan
• [学会発表] Hydrogen permeation in iron and nickel based alloys around room temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, M. Shinohara, H. Horinouchi and T. Tanabe
  • 学会等名: 15th International Conference on Fusion Nuclear Materials
  • 発表場所: Charleston, USA
  • 年月日: 2011-10-19
• [学会発表] 室温においてDCグロー放電により金属に負荷した水素の透過挙動, 日本原子力学会 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田 隆博, 大塚 哲平, 田辺 哲朗, 篠原 雅典
  • 学会等名: 2011 年秋の大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 室温においてDCグロー放電により金属に負荷した水素の透過挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田隆博, 大塚哲平, 田辺哲朗, 篠原雅典
  • 学会等名: 日本原子力学会 2011年秋の大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Application of tritium tracer technique for determination of hydrogen diffusion and permeation coefficient near room temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, T. Otsuka, T. Tanabe
  • 学会等名: 9th International Conference on Tritium Science and Technology
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Behavior of tritium near surface region of metals exposed to tritium plasma (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, M. Shimada, T. Tanabe, J. P. Sharpe
  • 学会等名: 9th International Conference on Tritium Science and Technology
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Tritium behaviors near surface region and bulk of metals (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, M. Shimada, Y. Ueda, J.P. Sharpe, T. Tanabe
  • 学会等名: 10th International Workshop on Hydrogen Isotopes in Fusion Reactor Materials
  • 発表場所: Pleasanton, USA
• [学会発表] Tritium behaviors near surface region and bulk of metals (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Otsuka, M.Shimada, Y.Ueda, J.P.Sharpe, T.Tanabe
  • 学会等名: 10^<th> International Workshop on Hydrogen Isotopes in Fusion Reactor Materials
  • 発表場所: Pleasanton, USA
• [学会発表] Behavior of tritium near surface region of metals exposed to tritium plasma (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Otsuka, M.Shimada, T.Tanabe, J.P.Sharpe
  • 学会等名: 9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Application of tritium tracer technique for determination of hydrogen diffusion and permeation coefficient near room temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ikeda, T.Otsuka, T.Tanabe
  • 学会等名: 9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
  • 発表場所: Nara, Japan