Development of multi-type simultaneous measurement method in radiation field toward the creation of innovative materials

开发辐射场多类型同时测量方法以创造创新材料

• 批准号: 21H04668
• 负责人: 若井 栄一
• 金额: $ 27.54万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04668/
• 关键词: 同時計測法; イノベーション物質; 照射線場; 電気抵抗測定; 陽電子寿命測定; ハイエントロピー合金; パルスレーザー照射; 照射損傷; チタン合金; 鉄系; チタン系; 放射線; 同時計測

イノベーション物質の創製では、低放射化性を向上させるために、これまでにないCoやNiフリーのBCC結晶構造を主体とする鉄系、チタン系のハイエントロピー合金(HEA)の設計・作製を行い、硬さ、結晶構造、微細組織観察、磁気特性試験、弾性波測定等の解析を進め、従来に比べて高い強度を併せ持つ合金を作製することができた。また、BCC結晶構造を主体とするチタン系HEAでは、高温で熱間圧延や熱間鍛造試験を行い、一部に良好な特性を持つものを見だした。さらに、様々な分野で適用が期待されているSUS316FR鋼、チタン合金(β相含む)、TiC添加タングステン等の諸特性と耐照射特性の解析を行った。また、高靭性タングステンにガス元素添加による作製を行い、良好な材料を作製できた。一方、照射下の非破壊試験評価では、パルスレーザー法（波長512 nm）による応力負荷下で、材料内で生じる電気抵抗値の変化を4端子測定法で調べ、転位形成等による欠陥による電気抵抗測定をしつつ、計測精度を上げるために、付加電流値、温度管理、電圧安定化に関するノイズフィルターによる改善を行った。また、アバランシェ・フォトダイオード(APD)法による陽電子寿命計測システムを構築し、照明の影響やレーザー光の直接光と反射光が当たらないように準備した。これらの計測システムを総合評価するため、様々な準備と試験を進めた。しかし、予期しない熱処理装置の不具合の発生によって一部の測定サンプルの遅れや急冷熱処理による亀裂発生等による強度評価の一部の遅れ、及びAPD測定時の散乱光によるAPD装置の不具合等が生じたため、レーザー光の波長を変え、遮蔽構造を見直して両システム系の計測精度を再検討した。次年度にこれらを基に改良した条件下で、照射下で新物質の同時計測を行う予定である。なお、これらの研究成果は国内外で学術会議発表及び学術誌に複数投稿を行った。

The mechanical properties of the alloy (HEA), microstructure, magnetic properties, mechanical properties, optical properties, mechanical properties, mechanical properties The strength of the alloy is higher than that of the alloy. The test and BCC results show that the main engine temperature is HEA, the high temperature delay temperature is high temperature, the temperature delay time is high, and the high temperature is good. The characteristics of radiation resistance, such as SUS316FR, β-phase alloy (β-phase), and TiC, are used to analyze the radiation resistance properties. The elements of high-quality and high-quality materials are added as the line, and the good materials are used as the material. On the one hand, under irradiation, the non-destructive temperature measurement, the thermal fatigue test (wavelength 512 nm), the thermal stress test, the internal thermal resistance of the material, the 4-terminal thermal analysis, the position formation, etc., the resistance to the determination of the temperature, the accuracy of the measurement, the temperature management, the temperature management, the temperature The stability of the electric power plant will be improved. The APD method is used to determine the lifetime of electrons, and the lighting system is sensitive to direct reflection of light when it is ready for use. Please tell me that you are ready to improve your performance. The mechanical properties of the equipment are not in accordance with the requirements of the system. The system is used to determine the strength of the equipment, such as the temperature, the In the next year, under the improved conditions, the new materials will be subject to the same schedule at the same time. The list of academic conferences and journals at home and abroad and the number of contributions submitted by academic journals.

项目成果

鉄系ハイエントロピー合金の特性評価

铁基高熵合金的特性评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 若井 栄一;柴山 環樹;能登 裕之;涌井 隆
• 通讯作者: 涌井 隆

大強度陽子加速器ビーム窓用チタン合金 放射線損傷研究の展開

高强度质子加速器束流窗用钛合金辐射损伤研究进展

• 发表时间: 2021
• 作者: 石田卓;若井栄一;RaDIATE members
• 通讯作者: RaDIATE members

高放射線環境下等で使用するイノベーション物質の創製に向けて -ハイエントロピー合金、高密度ナノクラスター、TiC添加法など-

致力于创建用于高辐射环境的创新材料——高熵合金、高密度纳米团簇、TiC添加方法等。

• 发表时间: 2022
• 作者: 若井 栄一;能登 裕之;石田 卓;牧村 俊助;柴山 環樹;中川 祐貴;佐藤 紘一;叶野 翔;岩元 洋介;涌井 隆;豊田 昊大;鬼澤 高志
• 通讯作者: 鬼澤 高志

RaDIATE activities at J-PARC

J-PARC 的辐射活动

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Makimura;T. Nakadaira;N. Kawamura;H. Takahashi;T. Ishida;S. Meigo;E. Wakai;Y. Iwamoto;M.Teshigawara;S.Kano;H.Matsuda;M.Hagiwara;N.Nakazato;K.Ammigan;S.Bidha;F.Pellemoine;K.Yonehara;D.Senor;A.Casella;A.Roy;R.Devanathan;M.Palmer;D.K
• 通讯作者: D.K

CWファイバーレーザー照射法を用いた放射性廃棄物容器のリユースの開発

利用连续光纤激光辐照法开发放射性废物容器的再利用

• 发表时间: 2022
• 作者: 須田 翔哉;政井 啓太;川原 孝宏;藤倉 敏貴;星 亜紀子;若井 栄一;近藤 啓悦;西村 昭彦;峰原 英介
• 通讯作者: 峰原 英介