JNES 独立行政法人 原子力安全基盤機構 | 広報誌・年報 | 事業活動年報 | 平成18年度の事業活動

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0204060801001201401601800.000.020.040.060.080.100.12√VfΔRTNDT(℃)B5-2B5-0平成18年度の成果 (1) 高照射量材料の準備 追加照射試験用の照射リグ、キャプセルの設計・製作を行い、実機で照射された監視試験片(PWR標準材)の残材を、試験炉(OECDハルデン炉)にて追加照射試験を平成18年7月より開始しました。設計条件としては、国内PWRプラントの運転状態を模擬し、照射速度の影響を調べるために、照射速度を5、15、50、100×1011 n/cm2/s の4段階を計画しています。追加照射試験の計画を表-2に示します。照射速度の速いLevel-Ⅲ、Ⅳの試験体については平成19年度中に炉から取り出し微視的組織観察用に試験片加工を行う予定です。 (2) 微視的組織観察 先行事業(PLIM)で照射した原子炉圧力容器用鋼材の既存照射材(15鋼種)を系統的に組織観察する計画であり、本年度は既存照射材9鋼種(24照射条件)の組織観察(3次元アトムプローブ、陽電子消滅寿命測定、硬さ試験)、及び一部の材料について透過電子顕微鏡(TEM)、電界放射型電子顕微鏡(FE-TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察、及びオージェ電子分光分析(AES)を行い、粒内/粒界脆化のメカニズム解明のための調査を実施しました。その結果、照射による脆化の要因とされる溶質原子クラスタが照射量の増加とともに増大し、クラスタの体積率の平方根と遷移温度に相関関係があることが確認されました(図-2,3参照)。また、TEM観察結果から照射材については転位ループが確認され、その数は照射に比例して増大していることが確認されました。今後、引き続き組織観察を行い脆化メカニズムを解明していく予定です。 (3) 破壊靱性移行量の調査 既存の照射材(シャルピー衝撃試験片残材)から3点曲げ破壊靭性試験片をレーザ溶接にて再生して試験片を製作し破壊靭性試験を行い、同じ材料の未照射材試験結果と比較することにより遷移温度移行量を算定して、従来の衝撃吸収エネルギーから求めた移行量と比較を行いました。今後、他の材料についても比較を行い、その評価法の相違について定量評価していく予定です(図-4,5参照)。 表-2 追加照射試験計画一覧 図-5 3点曲げ破壊靱性試験による移行量の算定(B9材) 図-2 照射材の3次元アトムプローブ像の例(B5材) 図-3 クラスタの体積率の平方根と遷移温度の関係(B5材) 050100150200250-150-100-50050試験温度(℃)1T換算破壊靱性値(MPa√m)照射材母材№9(Validなデータ)照射材母材№9(Invalidなデータ)未照射材母材№9(Validなデータ)未照射材母材№9(invalidなデータ)T0=-58℃T0=-67℃ΔT0=9℃050100150200250-150-100-50050試験温度(℃)1T換算破壊靱性値(MPa√m)照射材母材№9(Validなデータ)照射材母材№9(Invalidなデータ)未照射材母材№9(Validなデータ)未照射材母材№9(invalidなデータ)T0=-58℃T0=-67℃ΔT0=9℃050100150200250-150-100-50050試験温度(℃)1T換算破壊靱性値(MPa√m)照射材母材№9(Validなデータ)照射材母材№9(Invalidなデータ)未照射材母材№9(Validなデータ)未照射材母材№9(invalidなデータ)T0=-58℃T0=-67℃ΔT0=9℃未照射材(B5-0) 27 X 32 X 237 nm 照射材(B5-2) 照射量;6.4×1019n/cm246 X 58 X 206 nm CuPSiCuPSi6.0Ⅳ6.00.06.02.03, 22.06.03, 23, 26.4, 8.012.010.03最終照射量(×1019n/cm2,E>1MeV)Level初期照射量(×1019n/cm2,E>1MeV)照射速度(×1011n/cm2s,E>1MeV)追加照射量(×1019n/cm2,E>1MeV)4.4, 6.05Ⅲ試験片数33338.010.050ⅡⅠ6.06.06.03.0, 4.4156.04.04.4, 6.08.4, 10.06.0, 7.43.03.03.04.02.033268.06.08.04.01002.06.0図-4 レーザ溶接による照射試験片の再生123

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