原子力材料の照射脆化評価のための転位に対する障害強度因子の実験的研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14208057
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 松井 秀樹 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50005980)
• 研究分担者: 二田 伸康 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30361174) ; 福元 謙一 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30261506) ; 佐藤 祐樹 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20211948)
• キーワード: 格子欠陥 / 転位障害物 / 電子顕微鏡内その場観察 / 鉄-銅合金

研究概要

1.外部応力重畳下超音波減衰測定装置の試作
この装置の使用目的は、転位による超音波吸収を、重畳した外部応力により転位の負荷状態を変化させて測定することにより、障害物の分布等に関する情報を得るのが目的である。既設の電気油圧式機械試験装置等を組み合わせて外部応力重畳下で超音波減衰を測定できる装置を試作し、予備実験を行った。試料とセンサーのカップリングが極めて敏感に測定結果に影響を及ぼすことが分かったので、その最適化のためにカップラントやセンサーの固定方法、測定曲線解析手法の開発を行い、ほぼ本実験にかかれる水準に達することができた。
2.分子動力学法による、転位と欠陥の相互作用過程シミュレーションプログラムの作成と計算の実施
転位に対する種々の障害物と転位との相互作用を、局所的な転位の形状等の測定可能なパラメータに関係づけて、シミュレーションにより調べるための計算コードを開発した。来年度には本格的なシミュレーション計算にはいる予定である。
3.既設の陽電子消滅測定装置を用いて、鉄-銅の2元合金を種々の熱処理条件のもとで、ドップラー拡がり測定を実施した。これにより、鉄中の銅の微細集合体の分布等について精度よく把握した試料を準備することができた。こうして準備した試料を次項に述べる実験に供する。(二田、福元)
4.電顕内その場引張観察実験の実施
鉄-銅合金を中心に、電顕内での応力負荷実験を実施した。転位の障害物両側での張り出し角の測定を多数の障害物に対して実施した。分子動力学法によるサブナノ尺度の同様な転位配置との関係付けを詳細に検討した。

研究成果

• [文献書誌] Nakaniura H, Riccardi B, Ara K, Burgazzi L, Cevolani S, Dell'Orco G, Fazio Matsui H, Muroga T, Nakamura H, Shimizu K, Takeuchi H, Tanaka S: "Latest liquid lithium target design during the key element technology phase in the international fusion materials the irradiation facility (IFMIF)"FUSION ENGINEERING AND DESIGN. 1966. 193-198 (2003)
• [文献書誌] Konashi K, Ikeshoji T, Kawazoe Y, Matsui H: "A molecular dynamics study of thermal conductivity of zirconium hydride"JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS. 356. 279-282 (2003)