マイクロ・ナノ試験による個別粒界強度評価に関する研究（事後評価）

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原子力基礎基盤戦略研究イニシアティブ
若手原子力研究プログラム　事後評価総合所見

研究開発課題名（研究機関名）：マイクロ・ナノ試験による個別粒界強度評価に関する研究代表研究者（研究機関名）：澄川　貴志（国立大学法人京都大学）研究期間及び予算額：平成２０年度～平成２１年度（２年計画）１８，８００　千円
項目	要約
１．研究開発の概要	原子力炉内構造物の信頼性確保のためには、結晶粒界における照射誘起応力腐食割れ（Irradiation-Assisted Stress Corrosion Cracking: IASCC）の機構を特定し、損傷を低減させる対策を講じる必要がある。しかし、構造材として用いられる多結晶金属は、結晶粒形状や結晶方位がほぼランダムであるため、結晶粒界はそれぞれ異なる原子構造を有しており、IASCC 感受性は粒界ごとに大きく変化する。本研究では、多結晶金属内の個別の粒界への対応が可能であり、材料表面近傍の粒界強度を直接測定できる強度評価試験法を開発する。具体的には、後方散乱電子回折（Electron Back Scattering Pattern: EBSP）を用いて対象材料の粒界構造を特定し、集束イオンビーム（Focused Ion Beam: FIB）加工によりマイクロサイズの双結晶試験片を材料表面近傍から抽出する。試験片形状や負荷様式については力学的考察に基づく最適化を実施し、粒界破壊基準の設定と供に微小負荷試験による強度評価試験法を開発する。さらに、ナノサイズの双結晶試験片を作製し、透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope: TEM）内におけるその場観察破壊試験から、粒界構造と亀裂発生・進展挙動との相関を詳細に明らかにする。
２．総合評価　評価：	今日の原子力産業における重要課題である高経年化対策の基礎の一部を担うことのできる技術であり有用性は高いと考える。多結晶材料中から任意の粒界を選び、その変形破壊強度を測定するため、マイクロ試験法、ナノ試験法を開発し、粒界での破断がJ積分で記述できること及び破断時の内部情報を取得できることの見通しをつけるなどの優れた業績を挙げている。今後は個々の粒界強度がどのように応力腐食割れ等のマクロ現象に繋がるのかの研究にチャレンジしてもらいたい。
２．総合評価　評価：	S）特に優れた業績が挙げられている A）優れた業績が挙げられている B）想定された業績が挙げられている C）想定された業績が一部挙げられていない D)業績がほとんど挙げられていない
３．その他	ミクロサイズの小型の試験片で評価が可能なことから準非破壊検査技術として幅広い応用先が考えられる技術であると見受けられる。原子力実機へ適用できるように体系化を進めると共に、粒界破壊が問題視されている様々な応用先を検討されることを期待する。その意味でも幅広く情報を発信し、大学という組織の優位性を活用して研究の展開を図ると共に、若手人材への伝承を図ってもらいたい。