| 研究課題/領域番号 |
15K04738
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
秋田 貢一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 物質科学研究センター, リーダー (10231820)
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| 研究分担者 |
鈴木 裕士 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 物質科学研究センター, 研究副主幹 (10373242)
楠 浩一 東京大学, 地震研究所, 准教授 (00292748)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 中性子回折 / 鉄筋コンクリート / 付着 / 応力測定 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、低波長の得られる高強度モノクロメータシステムを開発するとともに、多重度因子を考慮した最適なひずみ測定条件を見出すことにより、角度分散中性子回折法による鉄筋コンクリートの付着応力度測定の精度向上を目指している。平成28年度に得られた成果を以下に示す。
理化学研究所の小型加速器中性子源RANSを用いて、前年度に設計したモノクロメータシステムについて、それに用いるシリコンウエハ積層型結晶の性能に関する実験的検証を行った。その結果、（１）シリコンウエハ積層型結晶により、従来の厚板結晶と同等あるいはそれ以上の中性子ビーム強度が得られる可能性があること、（２）積層するシリコンウエハの枚数を増加させることにより比例的に中性子ビーム強度が増加すること、（３）結晶ベントにより水平方向に効率的に集光できることを確認した。
一方、前年度に設計・製作したモノクロメータ集光機構の問題点を抽出するとともに、その改善を図った。特に、垂直方向の集光機構に設計を満足できない動作不良があったことから、当該部分の改良を行うことにより、垂直方向と水平方向の同時自動集光を可能にするモノクロメータ集光機構を完成した。
以上の研究開発により、日本原子力研究開発機構の研究用原子炉JRR-3に設置されている中性子応力測定装置RESA-1において、211回折よりも高次の回折面のひずみ測定を、90度よりも低い回折角度で実験可能にするための、基礎基盤技術の完成に目途がついた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
モノクロメータ集光機構に不具合があり、当初予定していた集光に関する性能評価はできなかったが、シリコンウエハ積層モノクロメータの性能評価のための要素試験を完了するとともに、集光機構の不具合の改善により、本研究目的を達成するための基礎基盤技術の完成に目途がついた。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初計画では、開発したモノクロメータシステムをJRR-3のRESA-1に導入し、その性能評価を行う予定であったが、平成29年度中のJRR-3の再稼働に目途が立たないため、次に示す計画で本研究を進める。
理化学研究所の小型中性子源RANSにより、シリコンウエハ積層型結晶を組み込んだモノクロメータ集光機構の性能評価を行い、所要の性能が得られていることを実験的に確認する。一方、海外の研究炉を代替手段として、鉄筋コンクリートの引き抜き試験を行い、海外炉で実施可能な範囲でひずみ測定精度に及ぼす多重度因子の影響について検討する。ここで得られた知見をもとに、確度分散法による鉄筋コンクリートの高精度付着応力度測定のための最適測定条件を提案するとともに、本研究で開発したモノクロメータシステムの導入が、RESA-1における高精度付着応力度測定の実現につながることを示す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成28年度に予定していたモノクロメータシステムの集光性能評価実験を次年度に変更したことに伴い、それに必要な実験消耗品の購入を平成29年度に変更したため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
モノクロメータシステムの性能評価に用いるひずみゲージなどの実験消耗品の購入に充てる。
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