| 研究課題/領域番号 |
13480140
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
内田 俊介 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60321973)
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| 研究分担者 |
佐藤 義之 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00005480)
飯沼 恒一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40005484)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| キーワード | 加速器 / 冷却系 / 応力腐食割れ / 過酸化水素 / 腐食電位 / 放射線分解 / き裂進展速度 / 核融合炉 |
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| 研究概要 |
大出力加速器のターゲット、原子炉、核融合炉などの冷却系機器の腐食損傷は、従来の認識に反し、き裂発生個所の極めて局所的な冷却水の放射線分解生成種で決まることを理論的に明らかにした。本研究では、上記理論予測の結果を実証し、局所腐食環境とその損傷への影響の定量的評価を可能として、弱アルカリ水質制御など腐食損傷緩和策を確立することを目的とした。
1.照射下での隙間部水質の定量
模擬き裂先端部でのγ線エネルギー吸収線量を測定すると共に、クレビスラジオリシスモデルを作成して、き裂先端水化学を理論予測可能とした。
2.照射下環境制御型き裂進展速度測定装置の設計と製作
過酸化水素濃度を任意に制御可能なき裂進展速度測定装置を完成。
3.照射下でのき裂進展速度の測定
照射模擬環境(過酸化水素濃度で調整)でのき裂速度を測定し、酸素雰囲気との差異を定量化。
腐食電位ではなく、腐食電流をパラメータとすることの妥当立証。
4.γ線照射下、弱アルカリ制御でのき裂進展速度の測定
(1)γ線照射を過酸化水素濃度で模擬し、水質条件をpH8.5以下の弱アルカリとして、き裂進展速度を測定
(2)き裂内pHのき裂進展速度への影響の定量化
5.ラジオリシス解析理論モデルへのフィードバックと実機での腐食環境評価技術の確立
(1)実測データに基づく分解生成種収率(G値)と反応定数の最適化
(2)最適化した定数セットを組み込んだ理論モデルを完成
(3)クレビスラジオリシスモデルとき裂進展速度モデルを組み合わせた広義の構造材の腐食損傷評価手法を確立し、原子炉のみでなく、加速器、核融合の体系にも適用可能な放射線照射下腐食環境を評価システムを提案
(4)原子炉のみでなく、加速器、核融合の体系についても適用可能な弱アルカリ水質制御など腐食損傷緩和策を確立
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