| 研究課題/領域番号 |
23K26582
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| 補助金の研究課題番号 |
23H01889 (2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2023) |
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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 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
小林 悟 岩手大学, 理工学部, 教授 (30396410)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2026年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2025年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 照射脆化 / 磁気特性 / 原子力材料 / 原子炉圧力容器鋼 / 磁性 / 深層学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、誘導起電力法による高感度型FORC測定装置を製作し、国内外の専用施設が保有する中性子照射済みの原子炉圧力容器鋼のFORC測定を系統的に実施することで、FORC図と照射脆化の相関データベースの構築、中性子照射によるFORC図の特性変化のメカニズム解明を行う。更に、相関データベースを教師データに用いた深層学習モデルによる照射脆化評価法を開発しその有用性を検証する。
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| 研究実績の概要 |
磁気１次反転曲線（FORC）法は、磁性材料内部の保磁力分布及び相互作用磁場分布を同時に評価可能な手法として近年注目されている。本研究では、国内外の研究施設が保有する中性子照射試験片に最適化した高感度な磁気１次反転曲線(FORC)測定装置を用いて、系統的に照射材のFORC測定を行うことで、FORC図と照射脆化の相関データベースの構築とFORC図の特性変化のメカニズム解明、更には、相関データベースを利用した深層学習モデルによる照射脆化評価法の有用性を明らかにすることを目的とする。
目的の達成のため、令和６年度は、凌和電子株式会社と共同で製作したFORC測定装置を用いて、大洗施設で照射材のFORC測定を行った。主に、初期微細組織が異なるFe-1wt%Cu合金２種に着目した。小型中性子照射試験片(1mm×12mm×0.5mm)の試料形状に最適化したことによる試験片セットアップの敏速化、セットアップごとのばらつきの低減化を図ることができた。また、旧FORC測定装置で得られているFORC図を用いて、主成分分析プログラムの改良を進め、未知のFORC図を与えたときの照射量予測の機能付加を行った。また、FORC解析用プログラム「FORCinel」開発者である英国ケンブリッジ大学Harrison教授とFORC図の解析手法について議論を行うとともに、ハンガリー科学アカデミー・エネルギー研究所のHorvath所長と同研究所が所有する中性子照射材を用いた共同研究（磁気計測、中性子小角散乱）の今後の指針について打ち合わせを行った。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
製作した高精度FORC測定装置を用いた照射材測定、及び、照射脆化予測のための主成分分析プログラムの改良が進展したとともに、海外研究者との議論を通して、FORC解析手法や今後の研究協力についての指針を確立することができたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和７年度は、令和６年度に引き続き、高精度FORC測定装置を用いて、東北大学金属材料研究所大洗施設に保管済みの中性子照射材のFORC測定とデータ蓄積を進める。また、データ整備を強化するため、令和７年度は、ハンガリー科学アカデミー・エネルギー研究所にFORC測定装置を持ち込み、同研究所が所有する中性子照射材（IAEA標準試料、ロシア型原子炉圧力容器鋼）のFORC測定を行う。また、深層学習モデルによる照射脆化予測法の開発と検証のため、アルゴリズムの開発とプログラム改良を進めるとともに、最終年度の令和８年度まで、可能な限りFORC図のデータベース化を進める。
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