オーステナイト系ステンレス鋼のボイド成長潜伏期間における点欠陥挙動

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360401
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 義家 敏正 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (20124844)
• 研究分担者: 小松 正雄 広島工業大学, 工学部, 教授 (80309616) ; 徐 ぎゅう 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (90273531) ; 佐藤 紘一 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (30378971)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 原子力材料 / 核燃料

研究概要

オーステナイト系ステンレス鋼のボイド成長開始までの潜伏期間を決定する要因を調べるために、 ニッケル、 Fe-Cr-Niなどから実用合金まで系統的に組成を変えた試料を用いて、照射実験を行った。電子及び中性子により導入した照射欠陥は陽電子消滅寿命測定、透過電子顕微鏡観察及び電気抵抗測定により調べた。金属炭化物を作らない合金系では、添加元素は点欠陥の移動度を変化させ、転位バイアスに影響を与える。金属炭化物を作る系では、炭化物の形成が潜伏期間を決定していることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Defect clusters formed from large collision cascades in fcc metals irradiated with spallation neutrons (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Satoh, Y.Matsuda, T.Yoshiie, M. Kawai, H.Matsumura, H.Iwase, H.Abe, S.W. Kim, T.Matsunaga
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materails
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.01.319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of alloying elements on defect structures in the incubation period for void swelling in austenitic stainless steels (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Horiki, T.Yoshiie, S.S.Huang, K. Sato, X.Z.Cao, Q.Xu, T.D.Troev
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materails
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.03.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Point defect processes in neutron irradiated Ni,Fe-15Cr-16Ni and Ti-added modified SUS316SS (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Horiki, T.Yoshiie, K.Sato, Q.Xu
  • 雑誌名: Philosophical Magazine
  • URL: http://dx.doi.org/10.1080/14786435.2012.753484
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defect structures before steady-state void growth in austenitic stainless steels (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshiie, K.Sato, X.Cao, Q.Xu, M. Horiki, T.D.Troev
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materails 巻: 429 ページ: 185-189
  • DOI: doi.org/10.1016/j.jnucmat.2012.06.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of alloying elements on thermal desorption of helium in Ni alloys (2012)
  • 著者名/発表者名: Q.Xu, X.Z.Cao, K.Sato, T.Yoshiie
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materails 巻: 431 ページ: 57-59
  • DOI: doi:10.1016/j.jnucmat.2011.11.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of advanced materials for spallation neutron sources and radiation damage simulation based on multi-scale models (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Kawai, H.Kurishita, H.Kokawa, S. Watanabe, N.Sakaguchi, K.Kikuchi, S. Saito, T.Yoshiie, H.Iwase, T.Ito, S. Hashimoto, Y.Kaneko, M.Futakawa, S. Ishino
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materails 巻: 431 ページ: 16-25
  • DOI: doi:10.1016/j.jnucmat.2011.11.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Point defect processes during incubation period of void growth in austenitic stainless steels, Ti-modified 316SS (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshiie, X.Z.Cao, K.Sato, K. Miyawaki, Q.Xu
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: 417 ページ: 968-971
  • DOI: doi:10.1016/j.jnucmat.2010.12.189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of solute atom concentration on vacancy cluster formation in neutron-irradiated Ni alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, D.Itoh, T.Yoshiie, Q.Xu, A. Taniguchi, T.Toyama
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: 417 ページ: 963-967
  • DOI: doi:10.1016/j.jnucmat.2010.12.184
  • 査読あり
• [学会発表] 核破砕中性子照射したステンレス鋼の陽電子消滅分光測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤紘一、河本正太, 池邨公孝, Xu Qiu, Dai Yong、義家敏正
  • 学会等名: 日本金属学会2013春期大会
  • 発表場所: 東京理科大学(東京)
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] オーステナイト系ステンレス鋼の低損傷領域における欠陥構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 義家敏正、堀木幹夫、 佐藤紘一、 Qiu Xu
  • 学会等名: 第149回日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
  • 年月日: 2011-11-07
• [学会発表] 高エネルギー粒子による原子力材料の照射欠陥の生成過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 義家敏正
  • 学会等名: 第21回格子欠陥フォーラム
  • 発表場所: 立山国際ホテル(富山県)
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] Defect Structures before Steady Void Growth in Austenitic Stainless Steels (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshiie、 K.Sato、 X.Z.Cao、 Q.Xu、 T. D. Troev
  • 学会等名: TMS2011 140th Annual Meeting & Exhibition
  • 発表場所: サンディエゴコンベンションセンター(米国カリフォルニア州サンディエゴ)
  • 年月日: 2011-02-27
• [学会発表] オーステナイト系ステンレス鋼の照射損傷構造発達過程の研究と中性子照射場 (2010)
  • 著者名/発表者名: 義家敏正
  • 学会等名: 日本金属学会2010秋期講演大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 金属の照射損傷構造からの点欠陥過程の抽出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 義家敏正、佐藤紘一、曹興忠、徐〓
  • 学会等名: 日本金属学会 2010 秋期講演大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-25