Measurement Technology for Irradiation Defect Behavior Reveals Dose Rate Effects in Reactor Material Degradation

辐照缺陷行为测量技术揭示了反应堆材料降解中的剂量率效应

• 批准号: 21H01857
• 负责人: 村上 健太
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01857/
• 关键词: 原子力材料; 照射損傷; イオンビーム; 原子力工学; 格子欠陥

原子力構造材料の照射劣化評価において、同等の照射量を与えても線量率が違う場合、異なるレベルの照射劣化が発現することを線量率効果という。本研究は、イオン照射を用いた二種類の手法を提案し、両者を相補的に活用することにより、様々な材料における線量率効果の有無を効率的にスクリーニングすることを目指している。一つ目の、低温照射と残留電気抵抗率測定法を利用した手法は、当初計画を少し修正し、東京大学本郷キャンパスで試料作製、浅野キャンパスで液体窒素温度でイオン注入、東海村キャンパスと浅野キャンパスで残留抵抗率測定を行う計画に修正した。多様な試料を評価できる体制を整えると共に、複数の施設に運搬可能な計測装置と制御プログラムを整備した。二つ目の、組み合わせイオン照射法を含む照射in-situ 透過電子顕微鏡法による手法では、ステンレス鋼に見られるNi-Si析出物の形成初期過程に着目した。昨年度までに、ステンレス鋼中における転位ループの形成に対する線量率効果を評価し、影響を受けやすい条件を把握していた。特に、初期に高い線量率で照射を行うと、照射欠陥の長距離拡散が抑制されて、転位ループ等が高密度に分布することが示された。今年度は、溶質原子の偏析および析出の挙動に着目し、数個の原子が集合して析出物の核を作る現象を数値解析によって定量化することができた。両者を組み合わせることで、Ni-Si析出物に対する線量率の効果を検討した。

Radiation degradation evaluation of atomic structural materials, equivalent radiation dose and radiation rate, different radiation degradation occurs, radiation rate effect. In this study, two kinds of methods were proposed for the application of radiation, and the complementary methods were proposed. A method for measuring residual electrical resistivity by low temperature irradiation was developed. The original plan was revised. The original plan was revised. The test sample was prepared by the University of Tokyo. The liquid temperature was injected into the asano. The residual electrical resistivity measurement plan was revised. The system of multiple sample evaluation is integrated into the system, and the system of multiple device operation is equipped with the measurement device and control device. The initial formation of Ni-Si precipitates was observed by electron microscopy. In the past year, the number of people in the steel industry has increased, and the number of people in the steel industry has increased. In particular, the initial high dose rate of radiation, radiation deficiency and long-distance dispersion are suppressed, and the high density of radiation distribution is indicated. This year, the segregation of solute atoms and the movement of precipitation are observed, and the aggregation of several atoms and the nucleation of precipitation are quantified. The effect of Ni-Si precipitation on the linear ratio is discussed.

项目成果

Effect of solute elements (Ni, Mn) in Fe-based alloys on dislocation loop evolution under Fe2+ ion irradiation

Fe2离子辐照下铁基合金中溶质元素（Ni、Mn）对位错环演化的影响

• DOI: 10.1016/j.jnucmat.2021.153489
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Nuclear Materials
• 影响因子: 3.1
• 作者: Prak Tom Phongsakorn;Murakami Kenta;Luu Vu Nhut;Nguyen Ba Vu Chinh;Chen Liang
• 通讯作者: Chen Liang

東京大学・日本原子力研究開発機構 原子力安全マネージメント講座

东京大学/日本原子能机构核安全管理课程

規格基準類における役割と関係の整理：学協会とステークホルダーの連携事例

理清标准中的角色和关系：学术团体与利益相关者之间的合作示例

• 发表时间: 2022
• 作者: Ogata Sho;Nishira Eita;Yasuhara Hideaki;Kinoshita Naoki;Inui Toru;Kishida Kiyoshi;Yasuki Kansha;小宮 基，川本 弘樹，藤本 裕，越水 正典，岡田 豪，古場 裕介，若林 源一郎，浅井 圭介;村上健太
• 通讯作者: 村上健太

低温イオン照射による鉄基合金の照射損傷モデルの検証

低温离子辐照铁基合金辐照损伤模型验证

• 发表时间: 2022
• 作者: 南川丈夫;井上創太;谷岡弘規;安井武史;森本幸裕;川崎昌博;川崎三津夫;村上健太
• 通讯作者: 村上健太

Detailed analyses of Mn and Ni segregation on dislocation loops in ion irradiated model alloys using Atom Probe Tomography

使用原子探针断层扫描详细分析离子辐照模型合金中位错环上的锰和镍偏析

• 发表时间: 2022
• 作者: 髙山優希;阿部穣里;Kenta Murakami
• 通讯作者: Kenta Murakami