高照射された原子炉圧力容器鋼の照射脆化機構解明

阐明高辐照反应堆压力容器钢的辐照脆化机理

基本信息

  • 批准号:
    10J09727
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.9万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2010 至 2011
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

軽水炉の心臓ともいえる原子炉圧力容器は、炉心や冷却材を収める鋼製の頑強な容器であるが、供用中の中性子照射の影響を受けて破壊靭性値が低下することが知られている。この劣化事象は、照射によって材料中に形成されたミクロ組織が、転位運動の障害物となることにより発現する。本研究は、高照射された加圧水型軽水炉で見られるニッケル、マンガン、シリコンを含む溶質原子集合体の形成機構を明らかにすることにより、合理的な劣化予測と、劣化管理に資することを目的とする。溶質原子濃度の異なる様々な原子炉圧力容器モデル合金に対して、溶質原子が移動しない極低温(<80K)でプロトンを照射して点欠陥を導入した。その後、その場等時焼鈍して、格子間原子型、空孔型等の拡散機構を個別に発現させ、それぞれの拡散機構に対する溶質原子の影響を明らかにした。欠陥濃度の推定には、電気抵抗法と陽電子消滅法を使用した。一般に、照射によって導入された点欠陥の数密度に比例して、極低温での電気抵抗率は増加する。本研究では、この現象が成立し、かつ溶質原子のマトリクスからの減少(つまり溶質原子集合体の形成)が生じると、電気抵抗率が未照射以下のレベルまで低下するように実験条件を整理し、電気抵抗率を欠陥濃度と溶質原子集合体の両方の検出手段として利用した。ニッケル、マンガン、シリコンを含む溶質原子集合体の形成過程については、(1)カスケード損傷過程において直接形成される、(2)転位ループへの偏析に誘起される、などのメカニズムが予想されてきた。照射量の増加に伴い、電気抵抗率の単調な増加が見られた。低温照射においてもカスケード損傷とその冷却過程は発現するが、溶質原子集合体の形成を示唆する電気抵抗率の減少は見られなかった。したがって、(1)カスケード損傷過程における集合体の直接形成という過程は、否定された。鉄-ニッケル-マンガン系では、格子間原子型の拡散過程において、鉄-ニッケル-シリコン系では、空孔型の拡散過程において、それぞれ集合体形成を示唆する電気抵抗率の変化が見られた。いずれのケースでも、1個の点欠陥のシンクまでの移動にによって、10個以上の溶質原子がマトリクスから消滅することが示された。つまり、1個の点欠陥が1個の溶質原子をシンクへ移動させるという(2)従来的な偏析機構でも、溶質原子クラスタの移動は説明できないことが明らかになった。本研究の結果は、ニッケルとマンガンの集合が、格子間原子型の拡散過程における、これらの元素の化学的親和性に基づくことを示すものである。また、ニッケルとシリコン集合が、格子間原子型の欠陥移動による微小な核形成と、空孔型の成長という二段階で起こることを示唆するものである。
The furnace core and cooling material of the furnace pressure vessel are affected by the medium temperature radiation in the supply process, and the fracture toughness is reduced. This degradation phenomenon occurs in the form of tissue and motion barriers in irradiated materials. This study aims to clarify the mechanism of formation of solute atom aggregates in high-irradiation pressurized water furnaces, and to predict and manage degradation. Solute atom concentration variation in atomic furnace pressure vessel alloy, solute atom movement, extremely low temperature (<80K), irradiation, point of introduction The influence of solute atoms on the dispersion mechanism of lattice atoms and holes is clearly observed. The estimation of the concentration of impurities, electrical resistance method and positron elimination method are used. In general, the number density ratio of the introduced points increases, and the electrical resistance increases at extremely low temperatures. In this study, the phenomenon is established, the reduction of solute atom concentration (the formation of solute atom aggregate) occurs, the electrical resistivity decreases without irradiation, the conditions are adjusted, the electrical resistivity decreases, the concentration of solute atom aggregate is reduced, and the method of detecting solute atom aggregate is utilized. (1) Direct formation of solute atom aggregates in the process of chemical damage;(2) Segregation induced in the process of chemical damage; and (3) The formation of solute atom aggregates in the process of chemical damage. An increase in exposure is accompanied by a decrease in electrical resistivity. The cooling process of low temperature irradiation causes the formation of solute atomic aggregates and the reduction of electrical resistivity. (1) The direct formation of aggregates in the process of damage is negative. Changes in electrical resistivity are observed in the dispersion process of lattice atomic type in iron-iron-iron systems, in the dispersion process of void type in iron-iron-iron systems, and in the formation of aggregates in iron-iron-iron systems. The number of atoms in the solute is greater than 10. (2) The segregation mechanism of the solute atom, the movement of the solute atom, and the explanation of the solute atom. The results of this study are as follows: aggregation, interlattice atomic dispersion, chemical affinity of the elements, and chemical affinity. The formation of tiny nuclei, the growth of voids, the initiation of two-stage stages, the formation of small nuclei, and the formation of small nuclei.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
原子炉圧力容器鋼モデル合金の格子欠陥形成における溶質元素の影響
溶质元素对核反应堆压力容器钢模型合金晶格缺陷形成的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    村上健太;岩井岳夫;片野吉男;岩田忠夫;関村直人;鬼塚貴志;阿部弘亨
  • 通讯作者:
    阿部弘亨
原子炉圧力容器モデル合金の低温イオン照射に よる欠陥の回復挙動
低温离子辐照核反应堆压力容器模型合金缺陷恢复行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    N. Nitta;Y. Ohoka;K. Sato;Q. Xu;Y. Hayashi;T. Yoshiie;M.;村上健太,関村直人,岩井岳夫,片野吉男,岩田忠夫,阿部弘亨,鬼塚貴志
  • 通讯作者:
    村上健太,関村直人,岩井岳夫,片野吉男,岩田忠夫,阿部弘亨,鬼塚貴志
原子炉圧力容器鋼モデル合金の欠陥回復挙動に与える溶質原子の相乗効果
溶质原子对核反应堆压力容器钢模型合金缺陷恢复行为的协同作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    村上健太;関村直人;岩井岳夫;他
  • 通讯作者:
鉄中の照射欠陥の移動に対する溶質原子の影響(実験手法の開発)
溶质原子对铁中辐照缺陷运动的影响(实验方法的发展)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    村上健太、関村直人、岩井岳夫;他
  • 通讯作者:
超微小押込み硬さ試験を用いた原子炉圧力容器(RPV)鋼の機械特性評価
利用超微压痕硬度试验评价反应堆压力容器(RPV)钢的力学性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    村上健太;関村直人;岩井岳夫;他;小関隆太郎・村上健太・岩井岳夫・関村直人
  • 通讯作者:
    小関隆太郎・村上健太・岩井岳夫・関村直人
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

村上 健太其他文献

Reversal versus Access:Complexity Classes and Random Combinatorial Strctures
逆转与访问:复杂性类别和随机组合结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    服部 達哉;村上 健太;石田 圭輔;常田 貴夫;斎藤 拓巳;田中 知;Kenya Ueno;Kenya Ueno;Kenya Ueno;Kenya Ueno;Kenya Ueno;Kenya Ueno;Kenya Ueno;Kenya Ueno
  • 通讯作者:
    Kenya Ueno
鉱物表面へのウラニルの吸着挙動に対する理論化学計算
铀酰在矿物表面吸附行为的理论化学计算
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    服部 達哉;村上 健太;石田 圭輔;常田 貴夫;斎藤 拓巳;田中 知
  • 通讯作者:
    田中 知
Improved Formula Size Lower Bounds for Monotone Self-Dual Boolean Functions
改进单调自对偶布尔函数的公式大小下界
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    服部 達哉;村上 健太;石田 圭輔;常田 貴夫;斎藤 拓巳;田中 知;Kenya Ueno;Kenya Ueno;Kenya Ueno;Kenya Ueno;Kenya Ueno;Kenya Ueno
  • 通讯作者:
    Kenya Ueno
レーザー共鳴イオン化質量分析のためのレーザーアブレーション原子化の基礎検討
激光共振电离质谱激光烧蚀雾化基础研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    桑原 彬;村上 健太;富田 英生;榎田 洋一
  • 通讯作者:
    榎田 洋一
Recursion Theoretic Operators for Function Complexity Classes
函数复杂性类的递归理论运算符

村上 健太的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('村上 健太', 18)}}的其他基金

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
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

相似海外基金

照射脆化耐性を向上する析出相強靭化法の開発とローカルアプローチによるモデル化
开发沉淀增韧方法以提高抗辐射脆性并使用局部方法进行建模
  • 批准号:
    23K25849
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
軽水炉圧力容器の照射脆化を緩和する最新熱処理技術の適用限界を探る
探索缓解轻水堆压力容器辐照脆化最新热处理技术的应用极限
  • 批准号:
    24K08306
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
磁気1次反転曲線図を利用した深層学習モデルによる照射脆化評価法の開発
利用磁一阶反转曲线图的深度学习模型开发辐照脆化评估方法
  • 批准号:
    23K26582
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
照射脆化耐性を向上する析出相強靭化法の開発とローカルアプローチによるモデル化
开发沉淀增韧方法以提高抗辐射脆性并使用局部方法进行建模
  • 批准号:
    23H01152
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
磁気1次反転曲線図を利用した深層学習モデルによる照射脆化評価法の開発
利用磁一阶反转曲线图的深度学习模型开发辐照脆化评估方法
  • 批准号:
    23H01889
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ダイバータ用タングステンの微視的変形挙動に着目した照射脆化メカニズムの解明
以偏滤器用钨的微观变形行为为重点,阐明辐照脆化机理
  • 批准号:
    23K03357
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Evaluation of neutron irradiation embrittlement in nuclear reactor materials by magnetic first-order reversal curves
利用磁一阶反转曲线评价核反应堆材料中子辐照脆化
  • 批准号:
    19H02640
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Exploring the missing link in irradiation embrittlement using ultra-small testing technologies
使用超小型测试技术探索辐照脆化中缺失的环节
  • 批准号:
    19H02643
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Modeling tolerance to irradiation embrittlement of reduced activation ODS steels by quantitative specification of nano-mezo structures
通过纳米-介观结构的定量规范模拟减少活化 ODS 钢的辐照脆化耐受性
  • 批准号:
    18H01915
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
微小欠陥-元素分布トモグラフィーによる原子炉圧力容器鋼の照射脆化機構の解明
利用微缺陷元素分布断层扫描阐明核反应堆压力容器钢的辐照脆化机理
  • 批准号:
    17J03130
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了