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2022 年度 実績報告書

鉄鋼材料強化因子の照射劣化が原子力プラント健全性に与える影響評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22152
研究機関東京大学

研究代表者

阿部 弘亨  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40343925)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2023-03-31
キーワード炭化物 / 酸化物 / 二層界面 / 照射効果
研究実績の概要

本プロジェクトでは、金属/炭化物(酸化物)2層界面における新しい照射誘起型の固相反応現象に対して、より精緻で定量的な理解を深めるため実験手法を開発し、特に微細組織の観点で定量的な評価法として確立することを目的としている。酸化物分散強化鋼中の酸化物微粒子、鉄鋼材料中のM23C6型炭化物を研究対象として、鉄鋼中微小粒子の照射による不安定化現象について、イオン照射実験と電子顕微鏡観察実験を用いて微細構造変化の知見を整理し、照射誘起界面固相反応に係る実験手法について検討した。
照射下における、鉄鋼中酸化物微粒子および炭化物微粒子の不安定性について明らかにし、母相中の照射欠陥を媒介として粒子界面において物質授受がなされ、粒子の構成原子が母相中に拡散することがメカニズムであることを明らかにした。類似の事象は金属/金属界面でも生じ、Zr/Cr界面におけるLaves相形成を明らかにしている。現在はLaves相の合成実験を実施している。Zr-Cr系は複雑な状態図であることからLaves相の合成についても困難があり、現在熱処理条件を種々工夫しLaves相が主体となる材料を合成することができるようになりつつある。酸化物分散強化鋼についてはY2Ti2O7多結晶体の合成に成功しており、YTiO5結晶の合成も可能となりつつある。これらについては電子顕微鏡観察実験およびX線回折を行い、イオン照射実験を一部実施した。これら単体の照射実験の後に、金属との界面の合成を行い照射実験へと進むこととしている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Radiation-induced amorphization behavior of thermally-aged M23C6 in F82H-BA12 steel2023

    • 著者名/発表者名
      Sho Kano,Huilong Yang,Reuben Holmes,Masami Ando,Dai Hamaguchi,Takashi Nozawa,Tamaki Shibayama, Hiroaki Abe
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: in press ページ: 1-14

    • DOI

      10.1080/00223131.2023.2188271

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modification of the high fluence irradiation facility at the University of Tokyo: Assessment of radiation-induced amorphization of Zr(Cr,Fe)2 Laves phase under 180 keV-He+ irradiation2022

    • 著者名/発表者名
      Sho Kano, Huilong Yang, Kenta Murakami, Hiroaki Abe
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B

      巻: 531 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2022.09.017

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Radiation-induced amorphization of M23C6 in F82H steel: An atomic-scale observation2022

    • 著者名/発表者名
      Sho Kano, Huilong Yang, John McGrady, Yoshiyuki Watanabe, Masami Ando, Dai Hamaguchi, Takashi Nozawa, Hiroyasu Tanigawa, Kenta Yoshida, Tamaki Shibayama, Hiroaki Abe
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 558 ページ: 153345

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2021.153345

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Fe-Cr-W モデル合金における C14 Laves 相の析出と塑性変形2023

    • 著者名/発表者名
      楊 宗達、叶野 翔、CUI Lijuan、阿部 弘亨
    • 学会等名
      日本金属学会2023年春期大会
  • [学会発表] 酸化物分散強化鋼の開発に向けたイットリウムーチタンニア同素体の合成法の確立2023

    • 著者名/発表者名
      HAN YI、阿部 弘亨
    • 学会等名
      日本金属学会2023年春期大会

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公開日: 2023-12-25  

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