| 研究課題/領域番号 |
24561044
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| 研究機関 | 独立行政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 独立行政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 |
山口 正剛 独立行政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 (50360417)
都留 智仁 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 研究員 (80455295)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 転位バイアス因子 / キネティックモンテカルロ / 第一原理計算 / スウェリング / タングステン / レニウム |
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| 研究実績の概要 |
理論解析から推定される転位バイアス因子が実験から得られる同値に比較して過大評価されるが、「自己格子間原子(SIA)が刃状転位近傍で捕獲から逃れることを考慮すればその差は解消できるのでないかという仮説をたてて研究を開始した。
一昨年度までに転位近傍でSIA移動を追跡するキネティックモンテカルロコードを作成し、上記のような仮説が成立するかどうかの試験を行った。その結果、転位の捕獲から逃れる効果は非常に小さいことがわかった。また、スウェーデンの研究グループから同様の結果が発表され、仮説は否定されたと考えるに至った。よって転位バイアスが照射スウェリングの原因であるという長年信じられてきた定説が疑わしくなり、新たな照射スウェリング理論を構築する必要が出てきた。そこで新たに合金のスウェリングに注目して研究を再開した。
昨年度は、W材にReを合金元素として入れるとスウェリングが抑制されるという実験事実を説明するために必要な第一原理計算を開始した。
今年度は、第一原理計算結果をまとめ、スウェリングの抑制がWとReの混合ダンベルの回転エネルギーがWのみのダンベルに比較して回転しやすいことを発見し、それがスウェリング抑制の原因のなっているという結果が得られ、査読付の論文として発表した。また、同じ結果をIAEA共催の国際会議で招待講演を行った。また、上記の第一原理計算結果を検証するために、キネティックモンテカルロコードを作成した。
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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
研究開始時点で立てた仮説が正しくないと１年目で確認され、照射スウェリング理論を第一原理計算から再構築する必要性があることがわかった。２年目からはタングステンの第一原理計算を行い、過去４０年間、原因が明らかにされてこなかったW－Re合金のスウェリング抑制効果の原因として新たな仮説を立て、それをほぼ検証することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、キネティックモンテカルロ計算の結果をまとめ、国際会議等や査読付論文として発表していく。また、混合ダンベルを扱えるキネティックモンテカルロはあまり他に例がないので、その構築方法などまとめる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究代表者の疾病により、予定していた国際会議出席を見送ったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度に同様の国際会議に出席する。
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