| 研究課題/領域番号 |
07458110
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
松井 秀樹 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50005980)
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| 研究分担者 |
鳴井 実 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20250821)
四窪 樹男 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (30196365)
茅野 秀夫 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60005890)
福元 謙一 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30261506)
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 | ヘリウム効果、 / フェライト鋼、 / 核融合炉材料、 / 模擬照射技術、 / 中性子照射 |
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| 研究概要 |
核融合炉材料の開発には14MeV中性子による多量のヘリウム生成を模擬する必要がある。本研究では以下に示すような原理に基づいたヘリウム生成模擬方法を開発するとともに、これを他の方法が適用困難なフェライト鋼に応用し、これらの材料の中性子照射効果に及ぼすヘリウムの効果を明らかにしようとするものである。
ウラン等は核分裂反応をおこす際に、一定の確率で高エネルギーのアルファ粒子を生成する。これらの核分裂性物質に試料を密着させて原子炉中で照射を行うと、生成した高エネルギーアルファ粒子は試料中に注入されることになる。この注入深さは鉄鋼等で数十μmの値になる。試料厚さを50μm程度の厚さとし、試料板の両側から核分裂物質の薄板(注入箔とよぶことにする)でサンドウィッチ状にはさむことにより、試料中にほぼ均一にヘリウムを注入することができる。この技術をトリプルフィッション法(TF法と略称)と呼ぶ。本年度はウラン核分裂による発熱の効果を低減するために蒸着による注入箔の開発を行った。ウランは大気中では即座に酸化されてしまうために、種々の合金を準備して優れた注入箔を探索した結果、ウラン-ニオブ合金の適切な組成のものが良いことが明らかになった。そこで、この合金をモリブデン箔を下地として蒸着し、注入箔として作成することに成功した。また、この注入箔を用いてフェライト鋼試験片をサンドイッチ状に挟み込み、トリプルフィッション照射アセンブリーを作製した。このアセンブリーをJMTRに入れ照射を行ったが、照射スケジュールが遅れたことにより、放射能の減衰を待つために照射後試験は未了である。放射能が十分に減衰した照射後実験を行う予定である。また、これまで得られた成果に関しては、既に論文で公表している。
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