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超高照射量領域での原子炉材料の力学挙動の実験/モデルによる推定

研究課題

研究課題/領域番号 23561022
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 原子力学
研究機関福島工業高等専門学校 (2012-2014)
独立行政法人日本原子力研究開発機構 (2011)

研究代表者

實川 資朗  福島工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (80354835)

連携研究者 大久保 成彰  独)日本原子力研究開発機構, 研究副主幹 (60391330)
阿部 陽介  独)日本原子力研究開発機構, 研究員 (50400403)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014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)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード原子力エネルギー / 構造・機能材料 / 格子欠陥 / 加速器 / モデル化 / 照射損傷 / 微細組織 / 硬化 / 金属物性 / 原子炉材料 / 核融合炉材料 / 中性子照射 / 照射硬化 / 照射脆化 / イオン照射 / 弾き出し損傷 / ヘリウム脆性 / 核変換生成ヘリウム原子
研究成果の概要

中性子照射は、材料に弾き出し損傷と希ガス原子などの不純物を導入する。オーステナイト鋼などに、2重イオンビーム加速器で弾き出し損傷量200dpa及びヘリウム量20000appmまで照射を行い、硬化の照射量依存性などを検討した。100℃以下では0.1dpa以下の低い照射量で硬化したが、温度と共に硬化をもたらす照射量が増えた。ヘリウム原子は、10000appm以上でオーステナイト鋼に付加的な硬化をもたらすことを示した。弾き出し損傷による硬化の照射量依存性について、反応速度論及び点欠陥集合体の捕獲半径により近似的に表現するモデルを開発し、高い損傷量までの材料の応力-歪み関係を推定する手法を構築した。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Development of Models for Irradiation-induced Changes to Microstructure and Stress–Strain Relations of Austenitic Steels2013

    • 著者名/発表者名
      S. Jitsukawa, Y. Abe, K. Suzuki and N. Okubo
    • 雑誌名

      Effects of Radiation on Nuclear Materials

      巻: ASTM STP 1547 ページ: 288-312

    • DOI

      10.1520/stp104147

    • ISBN
      9780803175334, 9780803175631
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cluster Dynamics Simulation on Microstructure Evolution of Austenitic Stainless Steel and alpha-Iron Under Cascade Damage Condition2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, S. Jitsukawa, N. Okubo, H. Matsui and T. Tsukada
    • 雑誌名

      Effects of Radiation on Nuclear Materials

      巻: ASTM STP 1547 ページ: 313-337

    • DOI

      10.1520/stp103991

    • ISBN
      9780803175334, 9780803175631
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of carbon impurity on microstructural evolution in irradiated alpha-iron2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, T. Suzudo and S. Jitsukawa
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 62 ページ: 139-144

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat treatment effect on fracture toughness of F82H irradiated in HFIR2011

    • 著者名/発表者名
      N. Okubo, M.A. Sokolov, H. Tanigawa, T. Hirose, S. Jitsukawa他
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 417 ページ: 112-114

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro-structure and micro-hardness of ODS steels after ion irradiation2011

    • 著者名/発表者名
      C. Liu, C. Yu, N. Hashimoto, S. Ohnuki, M. Ando, K. Shiba, S. Jitsukawa
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 417 ページ: 270-273

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanical response of martensitic and austenitic steels after ion-irradiation to very high damage levels2013

    • 著者名/発表者名
      Shiro Jitsukawa
    • 学会等名
      16th International conference on fusion reactor materials
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of models for irradiation-induced changes to microstructure and stress-strain relations of austenitic steels2011

    • 著者名/発表者名
      S. Jitsukawa, Y. Abe 他
    • 学会等名
      25th Symposium on Effects of radiation on nuclear materials, American Society for Testing and Materials
    • 発表場所
      米国 カリフォルニア州 アナハイム
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Preliminary models on irradiation induced changes of microstructure and stress-strain relations to estimate mechanical response of the components of fusion machines with reduced activation ferritic steels2011

    • 著者名/発表者名
      S. Jitsukawa, Y. Abe 他
    • 学会等名
      15th International Conference on Fusion Reactor Materials
    • 発表場所
      米国 バージニア州 チャールストン
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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