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金属の水腐食によるトリチウムの取り込み・透過機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26289364
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関近畿大学 (2016-2017)
九州大学 (2014-2015)

研究代表者

大塚 哲平  近畿大学, 理工学部, 准教授 (80315118)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワードトリチウム / 透過 / 腐食 / 純鉄 / 圧縮応力 / 金属物性 / 廃棄物処理 / 酸化物分散強化型ステンレス鋼 / 還元 / トリチウム工学 / 環境材料 / 環境技術 / 物質輸送 / 水素 / 鉄 / ニッケル / ショットピーニング / 拡散
研究成果の概要

本研究では水/金属および金属/水界面におけるトリチウム透過輸送モデルとして、(1) 水中トリチウムの金属への侵入、(2) 金属中トリチウムの水中への放出、(3) (1)および(2)に及ぼす応力負荷の影響を提案することができた。
水中における金属の腐食によって発生した水素ガスに含まれるトリチウムのごく一部が金属の格子間に溶解(侵入)する。金属表面のフガシティ、金属中の水素拡散係数によってトリチウム透過速度が定まることが示唆された。金属を透過してきた原子状トリチウムは再結合して水分子状として放出されることがわかった。また、金属のトリチウム透過挙動に及ぼす応力負荷の影響は小さいことがわかった。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effects of shot-peening on permeation and retention behaviors of hydrogen in alpha iron2018

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Teppei, Goto Kengo, Yamamoto Akihiro, Hashizume Kenichi
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: - ページ: 509-512

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2018.03.007

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical forms of desorbed hydrogen by permeation through pure iron and oxide dispersion strengthened steels2018

    • 著者名/発表者名
      Teppei Otsuka, Kengo Goto, Kan Sakamoto, Kenichi Hashizume
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of Tritium Permeation Induced by Water Corrosion of Alpha Iron Around Room Temperature2015

    • 著者名/発表者名
      Teppei Otsuka, Kenichi Hashizume
    • 雑誌名

      Fusion science and technology

      巻: 67 号: 3 ページ: 511-514

    • DOI

      10.13182/fst14-t67

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of tritium permeation barrier based on new concepts2018

    • 著者名/発表者名
      Teppei Otsuka
    • 学会等名
      13th Japan-Korea Workshop on Fusion Material Technology Toward Next Fusion Devices
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effects of shot-peening on tritium retention and permeation behaviors of pure iron2017

    • 著者名/発表者名
      Teppei Otsuka, Kengo Goto, Akihiro Yamamoto, Kenichi Hashizume
    • 学会等名
      13th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical forms of desorbed hydrogen by permeation through pure iron and oxide dispersion strengthened steels2017

    • 著者名/発表者名
      Teppei Otsuka, Kengo Goto, Kan Sakamoto, Kenichi Hashizume
    • 学会等名
      2nd Asia Pacific Symposium on Tritium Science and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tritium permeability in FeCrAl-ODS steels without oxide scales2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sakamoto, M. Hirai, K. Goto, T. Otsuka, K. Hashizume, F. Yamashita
    • 学会等名
      Nuclear Materials Conference 2016
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 純鉄の水素透過挙動に及ぼすショットピーニングの影響2016

    • 著者名/発表者名
      後藤健吾,大塚哲平,橋爪健一
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen permeation behavior through shot-peened surface of alpha iron examined by tritium tracer techniques2016

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Teppei
    • 学会等名
      15th International Symposium on Metal-Hydrogen Systems
    • 発表場所
      Interlaken, Switzerland
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鉄鋼から透過した水素の化学形に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      後藤健吾、大塚哲平、橋爪健一
    • 学会等名
      核融合エネルギー講演会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2016-07-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Release behaviors of tritium in copper alloys to pure water around room temperature2015

    • 著者名/発表者名
      Teppei Otsuka and Kenichi Hashizume
    • 学会等名
      1st Asia-Pacific Symposium on Tritium science
    • 発表場所
      Miangyang, China
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水腐食により純鉄に取り込まれた水素の観察へのトリチウムトレーサー技術の応用2015

    • 著者名/発表者名
      大塚 哲平
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Retention and release behaviors of hydrogen in fusion reactor materials studied by means of tritium tracer techniques2014

    • 著者名/発表者名
      Teppei Otsuka, Tetsuo Tanabe
    • 学会等名
      Decennial IAEA Technical Meeting on Atomic,Molecular and Plasma-Material InteractionData for Fusion Science and Technology
    • 発表場所
      Daejon, South Korea
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Behaviors of tritium permeation induced by water-corrosion of steels, 12th International Workshop on Hydrogen in Nuclear Fusion Materials2014

    • 著者名/発表者名
      Teppei Otsuka
    • 学会等名
      12th International Workshop on Hydrogen in Nuclear Fusion Materials
    • 発表場所
      University of Toyama, Japan
    • 年月日
      2014-06-02 – 2014-06-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-01-20  

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