| 研究課題/領域番号 |
03402053
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
矢野 信三 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60005915)
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| 研究分担者 |
箕西 靖秀 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (70005958)
木村 晃彦 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (90195355)
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| キーワード | 照射損傷 / 照射欠陥 / ヘリウム / 核融合炉材料 / バナジウム合金 |
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| 研究概要 |
核融合炉材料中には、その供用中に激しい変位損傷と核変換によるヘリウム等の元素の発生がある。変位損傷とヘリウムの同時生成によって、材料の微視組織、機械的性質等は、それぞれの単独効果とは全く異なった効果を及ぼす。その、機構に関しては多くの研究があるが、その詳細に関しては、いまだ明らかとなってはいない。昨年度に引き続き本年度は、トリチウムトリック法によりヘリウム注入したバナジウム合金試料に関して、非照射および、照射材の試験を行った。その結果、トリチウムトリック単独でみられた激しいヘリウム脆化は照射後には緩和されることが明らかとなった。これは、照射によって形成された原子空孔がヘリウムを捕獲するため、ヘリウムの移動度が低下することによると考えられる。さらに、電子顕微鏡内ヘリウム注入実験によれば、変位損傷の生じる閾エネルギー以下である100eVでのヘリウム注入でも、多数のヘリウム集合体とみられる欠陥が形成されることや、強くアンダーサイズである鉄原子がヘリウムを強く捕捉することが明らかになった。
DHCE法は変位損傷とヘリウム生成を同時に行うために我々が開発した技術であるが、この技術により照射された最初の試料の照射後試験が行われた。得られた結果を要約すると、キャビティの寸法分布はDHCEではトリチウムトリックによる予注入に比べてやや大きいが、非注入材に比べるとはるかに小さいこと、予注入材では粒界に多数のバブルが変形前から存在し、これが脆化の主な原因となっていたが、DHCE法による照射試料ではバブルは粒界には殆どなく、マトリックス内に均一に分布していることが明らかになった。このことはDHCE法が少なくとも定性的には核融合炉条件を近似していることを示している。
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