照射下微細組織変化予測のための点欠陥クラスタ安定性評価

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560622
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 實川 資朗 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究主席 (80354835)
• 連携研究者: 大久保 成彰 独)日本原子力研究開発機構, 研究員 (60391330) ; 阿部 陽介 独)日本原子力研究開発機構, 研究員 (50400403)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 格子欠陥 / 電子顕微鏡 / 照射損傷 / 点欠陥クラスター / 微細組織

研究概要

高エネルギー中性子の照射により材料中に生じる、点欠陥の集合体の照射下での成長/消滅挙動に関し、イオン照射実験をもとに、集合体が周囲に形成する点欠陥を捕獲する領域を評価し、これまでの想定よりも大きく、かつ歪み場により形成されること明らかにした。これをもとに微細組織変化シミュレーションを行い、集合体密度が飽和を生じる機構及び集合体の安定性を正確に定めることに成功し、将来的な照射損傷制御法の端緒を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Intensely irradiated steel components : Plastic and fracture properties, and a new concept of structural design criteria for assuring the structural integrity (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Suzuki, S.Jitsukawa, N.Okubo, F.Takada
  • 雑誌名: Nuclear Engineering and Design 240 ページ: 1290
• [雑誌論文] Irradiation effects on reduced activation ferritic/martensitic steels-tensile, impact, fatigue properties and moldeling (2009)
  • 著者名/発表者名: S.jitsukawa, K.Suzuki, N.Okubo, M.Ando, K.Shiba
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 49 ページ: 115006
• [雑誌論文] Phase transformation of Cu precipitate in Fe-Cu alloy studied using self-guided molecular dynamics (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Abe, S.Jitsukawa
  • 雑誌名: Philosophical Magazine Letters 89 ページ: 535
• [雑誌論文] Lowest energy structures of self-interstitial atom clusters in alpha-iron from a combination of Langevin molecular dynamics and the basin-hopping technique (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Abe, S.Jitsukawa
  • 雑誌名: Philosophical Magazine 89 ページ: 375
• [学会発表] Preliminary models on irradiation induced changes of microstructure and stress-strain relations to estimate mechanical response of austenitic and martensitic steel components (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Jitsukawa, Y.Abe, K.Suzuki, N.Okubo
  • 学会等名: ASTM E-10 Symposium
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] Microstructural evolution of austenitic stainless steel under cascade damage condition predicted by cluster dynamics simulation : comparison with neutron irradiated α-iron (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Abe, S.Jitsukawa, N.Okubo, H.Matsui, T.Tsukada
  • 学会等名: ASTM E-10 Symposium
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] Irradiation effects on fracture behavior of martensitic and austenitic steels for fusion reactor (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Jitsukawa, et.al.
  • 学会等名: International Conference on Fusion Reactor Materials
  • 年月日: 20090900
• [備考] ホームページ等