核融合実機条件における商社下材料応答の体系化

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核融合炉実機条件における照射環境は、定常的で単純な条件の組合せのみでなく時間的に変動しかつ応力や核変換と複合する。また材料特性の変化も照射後試験で測定される累積的変化のみでなく照射中にのみ起こる動的変化も問題となる。実機条件におけるこれらの照射下材料応答は、中性子発生が重大となる核融合実験炉工学設計ですでに重要となり動力炉設計においては不可欠の課題であり、その体系化がせまられている。特に核融合炉を安全にかつ経済的なエネルギー源とするためには低放射化構造材料を基本として機能材料のセラミックス材料も含めて、それらの実機条件における挙動を検討する必要がある。核融合炉コンポーネントを構成する構造材料および機能材料が、炉の運転中に被る損傷過程すなわち、放射線による照射中にのみ出現する動的過程による性能変化と、炉の定常、非定常運転に対応して照射条件が変動し、かつ熱的、構造的、化学環境的複合条件下におかれる材料の特性変化と挙動を取り上げる。これらの挙動について、研究手法と知識データの両面から、 JUPITER計画(Japan―USA Program of lrradiaion Test for Fusion Research)および関連する国内の原子炉、加速器および超高圧電子顕微鏡を用いる研究を結びつけて集中的に検討して照射下の材料挙動を理解することにより、核融合炉システムの構築に有効な提案を行つた。核分裂炉を用いる照射実験では低放射化構造材料、機能性セラミックス、その他材料が用いられ、また、実験データはモデリングおよびコンピュータシミュレーションを用いて解析された。本研究では(1)核融合炉材料の照射下拳動と変動・複合環境効果に関する研究の全体的検討(2)動的および変動照射挙動に関する実験的研究(3)主要構造材料の照射挙動と今後の課題(4)核融合炉材料の照射挙動モデリング研究の4つの課題について具体的に成果をとりまとめた。