福島原発の早期廃炉実現に向けた事故過程推定用微細組織－熱履歴データベースの開発

点击翻译按钮获取中文摘要

室温でヘリウムイオンを100～数千appm規模まで注入した炭化ホウ素に対し、真空焼鈍熱処理を施すための検討を行った。316Lオーステナイトステンレス鋼におけるこれまでの実績より、650℃（0.5Tm）以上の熱処理温度でクラスタサイズが有意に大きくなることが明らかとなっている。また、キャビティーについてはより高温（0.8Tm程度以上）で成長し始めることが明らかとなっていることから、炭化ホウ素についても同様のことが言えるのであれば、0.75～0.8Tm程度の熱処理温度を狙うのが妥当と推察される。しかし、炭化ボロンの融点は約3000Kであり、熱処理温度は2250～2400K（1977～2127℃）となるため、加熱装置のスペック等の問題との兼ね合いから、初歩的検討下における最高熱処理温度は1800℃とした。なお、熱処理中に炭化ボロンが他の物質と反応するのを避ける為、タングステントレーの上に炭化ケイ素、あるいはジルコニア、タンタルなどを置き、その上に炭化ホウ素を置くなどの措置が必要と考えられる。また、熱処理の雰囲気は真空（10^4Pa台以下）もしくは高純度アルゴン（G3グレード以上）とする。以下の様な行程で段階的に検討を進めることとした。(i)照射材に対する透過型電子顕微鏡観察を行い、非照射材と比較(ii)1100℃程度で熱処理し、(i)と比較（転位ループや格子間原子クラスタが観察されるかどうか判別）(iii)1600℃で10000秒の熱処理を施し組織観察（キャビティーが観察できる可能性を判定）(iv)(iii)でキャビティーが観察可能と判定できれば、1800℃で10時間程度の熱処理を施し組織観察