| 研究課題/領域番号 |
15K06672
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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 |
鈴土 知明 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (60414538)
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| 研究分担者 |
長谷川 晃 東北大学, 工学研究科, 教授 (80241545)
都留 智仁 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 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (80455295)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | タングステン / プラズマ対向材 / 照射効果 / 第一原理計算 |
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| 研究実績の概要 |
核融合材料に応用されるタングステン合金における照射誘起析出現象は材料の延性低下を招くため、それを抑制する・または回避することが求められる。これまでの研究から、照射下にあるタングステン・レニウム合金およびタングステン・オスミウム合金で照射誘起析出現象が確認されているが、同時にそれらの合金では照射効果の抑制現象、特に照射スウェリングの抑制現象が確認されている。当然ながら、照射誘起析出現象のメカニズムはこの照射スウェリングの抑制現象と矛盾しないようなものでなくてはならない。
昨年度までの研究から、照射によって生成されたこれらの合金元素の格子間原子が母相元素のタングステンと混合ダンベルを形成しそれが3次元運動することにより合金元素を伴った空孔と再結合し、照射誘起析出とスウェリング抑制が同様のメカニズムでおきるという仮説を提案し、詳細なモデルの検討結果やこれまでの実験結果に矛盾しないことが確認された。また、合金元素をより広範囲に検討した。第一原理計算により、チタン、バナジウム、クロムにおいて混合ダンベルが形成され、照射効果抑制の傾向が期待されることが分かった。
今年度は、本研究の最終年度であるため、これまでの研究をまとめとしてこれまで行った第一原理計算の解析結果データベースを作成した。これは将来、タングステン合金の分子動力学シミュレーションを行うための経験ポテンシャル作成にそのまま利用できるようにした。また、これまで得られた結果を公表する目的で、投稿論文一報と2件の国際会議発表を行った。
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