報告書番号

T93038

タイトル（和文）

照射誘起偏析の計算機シミュレーションコードの開発（その１）－基礎コードの構築と軽水炉ステンレス鋼への適用－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OFSIMULATION CODE PREDICTING RADIATION-INDUCED SEGREGATION(1) -DEVELOPMENT OF BASIC CODE AND APPLICATION TO STAINLESS STEELS IN LIGHT WATER REACTOR-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

照射誘起応力腐食割れ（ＩＡＳＣＣ）の主要な要因の一つとして，材料の粒界で生じる照射誘起偏析（ＲＩＳ）が重要視されている。このＲＩＳ現象の理解とその影響の定量的な予測が，ＩＡＳＣＣ機構の解明および寿命予測法の開発にとって重要である。本報告書ではステンレス鋼を模擬するＦｅ－Ｃｒ－Ｎｉ三元系合金を対象とし，陰的差分解法による高精度化及び自動積分刻み幅可変法による高速化を図ったＲＩＳシミュレーション基礎コードを構築し，ＩＡＳＣＣ挙動に大きく影響するＣｒ濃度分布の照射速度，照射温度，鋭敏化に対する依存性を予測した。その結果，（１）粒界Ｃｒ濃度の減少は照射速度が大きいほど，また照射温度が低いほど小さくなり，軽水炉条件ではその減少が比較的大きいこと，（２）鋭敏化材の粒界Ｃｒ濃度は照射量の増加に伴い減少し，約１００ｄｐａで鋭敏化度に依存しないある値に近づくこと，がわかった。

概要 （英文）

RADIATION-INDUCED-SEGREGATION (RIS) ACCRUINGIES CONSIDERED A MAJOR FACTOR IN IRRADIATION-ASSISTED STRESS CORROSIONCRACKING (IASCC) IN REACTOR INTERNALS (LWRS). IT IS IMPORTANT TO CLARITY THE IASCC MECHANISM AND PREDICTION RESIDUAL LIFE TO UNDERSTAND RIS. WE HAVE DEVELOPED AN RIS SIMULATION CODE FOR FE-CR-NI TERNARY ALLOYS SIMULATING STAINLESS STEELS,AND QUANTIFIED THE DEPENDENCE OF THE CHROMIUMCONCENTRATION AT GB, WHICH GREATLY INFLUNECES IASCC BEHAVIOR,ON VARIOUS PARAMETERS,SUCH AS DOSE,DOSE RATE,AND TEMPERATURE. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS: (1)THE DECREASE IN CHROMIUM CONCENTRATION AT GB FALLS WITH INCREASED DOSE RATE,BECAUSE OF THE RECOMBINATION OF VACANCIES WITH INTERSTITIALS. AT THE DOES RATE IN A LWR,THIS IS RELATIVELY LARGE.(2)AROUND (300 )THE DECREASE OF THAT IS THE LARGEST BECAUSE OF THE BALANCE BETWEEN THE INVERSE KIRKENDALL EFFECT AND THERMAL DIFFUSION. (3)THE CHROMIUM CONCENTRATION AT GB IN THERMALLY-SENSITISED NLESS STEELS DECREASES WITH INCREASED DOSE AND APPROACHES A TO A VALUE THAT DOES NOT DEPEND ONSENSITIZATION LEVELS AND IS DETERMINED BY THE BALANCE BETWEEN THE INVERSE KIRKENDALL EFFECT AND THERMAL DIFFUSION.

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