報告書番号

Q09021

タイトル（和文）

銅含有量の多い圧力容器鋼における中性子照射速度の影響－UCSB IVARプログラムLI材のアトムプローブ分析－

タイトル（英文）

Neutron flux effect for high copper RPV steel - Atom probe analysis of LI material, UCSB IVAR program -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高照射量での照射脆化において中性子照射速度の影響は未だ完全には理解されていない。高精度に脆化を予測するためには、高照射量での異なった照射速度における脆化メカニズムを理解することが必要である。本研究では銅含有量の高いIVAR LI材の溶質原子クラスター形成に対する照射速度と照射量の影響を三次元アトムプローブによって調べた。その結果、1×10^13n/cm2/s以下の照射速度ではミクロ組織に対する照射速度の影響はあまり明確ではないが、1×10^14n/cm2/sではクラスター数密度(Nd)、体積率(Vf)の増加、直径の減少として大きく影響する。詳細な解析の結果、高い照射速度では照射量に依存してクラスター化する銅原子数が減少する。350℃、5時間焼鈍を行うと0.8×10^12n/cm2/s以上の照射速度でクラスター形態の変化が起こった。焼鈍後には溶質原子密度および銅原子密度が増加し、高速・高照射量ほど回復の程度が大きい。これは高速照射では350℃で熱的に不安定なクラスターが形成されることを示している。

概要 （英文）

The effect of neutron flux on embrittlement at high fluences has not been fully understood yet. Understanding on the mechanism of embrittlement at different fluxes at high fluences is critical for the accurate prediction of embrittlement. Flux and fluence effect on the microstructure, i.e. solute atom clustering, in high Cu RPV steel, IVAR LI material, was investigated by means of 3D atom probe. Effect of flux < 1x10^13n/cm2/s on the microstructure is not very clear, while irradiation at 1x10^14n/cm2/s has strong effect in making number density(Nd) and volume fraction(Vf) of solute atom clusters larger, and diameter smaller. Amount of Cu atoms in clusters is suppressed at higher fluxes, and it is also a function of fluence. Comparison between as-irradiated and annealed at 350C for 5hr materials shows that changes in cluster morphology occur in materials irradiated at fluxes > 0.8x10^12n/cm2-s: i.e. solute atom density and Cu density increases after annealing and the amount of recovery is larger in materials irradiated at higher fluxes / fluences. Clusters formed by the irradiation at high flux is not thermally stable at 350C.

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