第12回核融合材料国際会議ICFRM-12 (12月5日―9日、サンタバーバラ) 派遣者報告京都大学大学院ドにはなかなか追いつけませんでした。UCSB エネルギー科学研究科エネルギー変換科学専攻の若手研究者は，日本人が所属していることも木村研究室所属あり，気を使って丁寧に話してくれるので助か博士前期課程湯谷健太郎りました。第十二回核融合炉材料国際会議(ICFRM-12) さて会議では，よく論文で名前だけは目にすが，2005 年 12 月 5 日～9 日，アメリカのカリる著名な研究者の講演を，実際に聴講することフォルニア州サンタバーバラにて開催されまができ，これまで携わってきた核融合炉構造材した。私は，日本原子力学会核融合工学部会か料に関する最新の研究や自身の研究分野であら派遣助成を受けこの国際会議に参加し，る照射効果に対する知見を多く得られたと思「Evaluation of Helium Effects on Swelling います。ただ，英語能力がもう少しあればとい Behavior of Oxide Dispersion Strengthened う機会をたびたび感じました。オーラル発表で Ferritic Steel under Ion Irradiation」は聞きなおすことができないため，かなり集中という題目でポスター発表を行いました。しなくてはなりません。日本人の研究者であれサンタバーバラは，昼間は日差しが強いためば聞き取れるのですが，ことネイティブの話す日本より温かく，山や海からの澄んだ空気に恵英語はなかなか聞き取れず困難でした。自分にまれた絶好の環境でした。ただ，その中でホテ英語能力がもっとあれば，もっと充実したものルにこもって会議を行なうことを惜しく感じとなっていたことでしょう。さらに英語に対すました。会場のホテルは，広く日本のような高るモチベーションが上がったのは言うまでも層ビルのホテルではなく最大で３階建ての建ありません。物がいくつも集合したホテルでした。このよう次に自信のポスター発表についてですが，こな立派なホテルは普通なら宿泊することはでれは一人 2.5 時間近くありかなり長丁場です。きませんが，私は今回の会議の手伝いをするこただ立っているだけでは疲れますが，幸運にもとになっていましたので，割安にしていただき多くの研究者が私のポスターの前で足を止めました。手伝いとは，会議の進行，論文編集，てくださり休む間もありませんでした。なかな案内係などの手伝いをアメリカの UCSB の若か激しい議論をするには至らなかったのです手研究者および学生を中心として行なうものが，質問に対しては四苦八苦しながらも答えまでした。もちろん，そのためのミーティングもした。最も印象に残っているのは，会議のチェ英語で行なわれます。英語が得意であれば問題アマンが来てくださったことです。その時ばかはなかったのですが，聞いた内容に自信がもてりは，緊張して肩に力が入ってしまいました。ないときは隣の日本人に確認していました。英また，一人海外の研究者が私の研究を認めて握語で仕事の割り振りや内容が伝えられるので，手を求めてきたことには，正直驚きました。そ 5 日目に近づくにつれてだんだんと分かるよれで調子づいた私は，長いポスターセッションうになってきたものの，やはり普段話すスピーを乗り切ることができ，終わってみればあっと - 63 - らの集合体が生成され、著しい延性劣化を引きいう間でした。振り返ってみますと，この国際会議に参加で起こすことがある。これら照射欠陥の素性やそきたことは将来，研究者として活動していく上の成長メカニズム、それらが機械特性に及ぼすで，非常に貴重な財産となり，国際的視野を広影響を定量的に理解することは、現在稼動中のげることができたと確信しております。最後に軽水炉圧力容器鋼の健全性評価の高度化のたなりましたが，今回の国際会議に参加するため，めに必要不可欠であり、また次世代原子炉や核本部会から助成していただき改めて感謝いた融合炉材料の開発においてもその照射脆化にします。ついての詳細な知見を得ることが望まれている。しかしながら、これまでに透過電子顕微鏡（TEM）をはじめとする種々の観察・分析装置東北大学により、照射損傷によって生じた微細組織の素金属材料研究所性に関する多くの研究がなされているものの、博士後期課程２年野際公宏これら照射誘起微細欠陥が機械特性に及ぼす定量的な研究はほとんどなされていない。発表題目：このような背景のもとで本研究では、照射損 The Dependence of Obstacle Strength on Fe-Cu 傷により生成した点欠陥障害物と運動転位と AlloysStudied by in-situ TEM Observation の相互作用を定量的に評価し、巨視的な機械特（TEM 内その場観察による Fe-Cu 合金中の Cu 性と関係付けることを目的として、透過電子顕析出物の障害物強度の温度依存性の研究）微鏡(TEM)内引張その場観察による解析を行 1) ICFRM-12 についてった。本手法では、応力付加状態での転位線形 Copper Precipitate Diameter in ICFRM（国際核融合材料会議）は隔年で開催状を解析することにより不可視なサイズの照されており 12 回目となる今回はアメリカがホ射欠陥の障害物強度を定量的に評価することスト国となり、ロサンゼルスから高速道路で約ができるという特色をもつ。２時間のところにあるサンタバーバラで行わ実験に用いた材料は軽水炉圧力容器鋼を模れた。会議では核融合材料についての最先端の擬した Fe-1.0%Cu モデル合金である。軽水炉研究成果や、建設予定地が既にフランスのガダ圧力容器においては、不純物 Cu の照射誘起析ラッシュに決定している ITER（国際熱核融合出物が照射脆化の主原因とされており、照射脆実験炉）や DEMO（核融合実証炉）に関連した化に最も影響を及ぼすと考えられる Cu 析出候補材の選定や今後の研究課題などについて物やその集合体のサイズはサブナノオーダーの発表および討論が活発になされた。会議は４であるため、通常の電子顕微鏡法では不可視で５カ国以上から約４５０名が参加した大規模あることが知られている。本研究では熱時効処なもので、口頭では 106 件、ポスターセッショ理時間を変化されることにより種々のサイズンででは 420 件の発表が行われた。の Cu 析出物を形成させ、透過電子顕微鏡内引 2) 研究発表の概要張その場観察により運動転位に対する障害物金属材料は一般に材料に依存するある温度強度および間隔を定量的に評価を行った。で中性子照射を受けると、マトリックス中に照図１は観察の一例である。通常の TEM 観察射誘起析出物、ボイド、転位ループおよびそれでは観察困難な不可視なサイズの超微小 Cu - 64 - 析出物(直径約 1.2 nm)においても運動転位がで示したバーは引張試験による降伏応力であピン留めされるのが観察された（図１(a)）。り、黒いバーは TEM 内その場観察からの見積もった値であり、非常に良い相関性が得られた (図２)。また TEM 内その場観察から得られた障害物間隔から Cu 析出物の分布などを考慮して数密度を算出したところ、3DAP(３次元アトムプローブ)や通常の TEM 観察などから測定した値ともよく一致した。以上の様に、照射誘起点欠陥集合体の転位障害物の強度の評価法として TEM 内引張その図１ TEM 内その場観察による Fe-1.0wt%Cu モデル合金の観察例(a)とその障害物強度および間隔の測定例。場観察が有効であることが示され、実際に圧力容器鋼のモデル合金における有益な定量データが得られた。本手法は今後、次世代原子炉や核融合炉などの構造材研究においても非常に有効な方法と考えられる。 3) 会議の成果と今後の展開今回、上記の内容で筆者が行ったポスターセッションによる研究発表は、多くの方々から大きな注目を受けることができた。本研究テーマは現在、実験と計算の双方のアプローチから照射脆化メカニズムを解明することが重要視されている。本発表では、計算機シミュレーションによる研究を行っている方々には大きな関心を持って頂くことができ、これまで、発表済図２ TEM 内その場観察から得られた障害物強度および間隔から見積もった臨界せん断応力(黒塗り)と引張試験から得られた降伏応力(斜線)との比較みの論文からしか情報を得られなかった方々と直接会って討論および情報交換を交わすことができたことは、筆者の今後の研究にとって大きな収穫となった。転位論における弦モデルによれば、転位に対最後に、今回の海外渡航に対してご援助頂いする障害物強度は、転位が障害物から離脱直前た日本原子力学会核融合工学部会に深く感謝の転位の張り出し角度：φc を用いて、の意を表します α = cos(φ c 2) の様にあらわされる。観察結果から得られた像より、張り出し臨界角：φc と障害物間隔を測定し（図１(b)）、Foreman および Makin らの関係式により臨界せん断応力を求め、巨視的な機械特性評価により得られた降伏応力との比較をおこなった（図２）。斜線 - 65 - 東北大学大学院工学研究科大きな励みとなりました。また鋭いご指摘も頂量子エネルギー専攻けて、今後の研究を進めていく上で非常に参考博士課程前期 2 年小川琢之になりました。会場全体が活発な雰囲気で、有意義な時間を過ごせたと思います。 2005 年 12 月 5 日～12 月９日にかけて、ICFRM-12 が開催 Plenary session では核融合炉の展望についされました。この国際会議はての発表から始まり、核融合炉材料の現状と将 2 年周期で核融合炉材料に関来についての発表など、比較的総括的な内容のする情報交換の場として開もので非常にためになる発表であったと思い催されています。場所はアメます。個人的には 6 日の日本原子力機構の関先リカの California 州 Santa Barbara で、Fess 生の ITER、IFMIF から DEMO 炉建設を見据えた Parker’s Double Tree Resort というホテル今後の計画に関しての発表が印象に残りましを会場として開催されました。私は本会議に日た。また、自分の研究分野である高熱流束機器本原子力学会核融合炉工学部会より派遣助成用材料としての W の重要性についても再認識を受けて参加させていただきました。この場をしました。ただ発表画面が会場の大きさにくら借りてその報告と感謝の意を記したいと思いべて少し小さい気がしました。後ろの席からだます。と発表資料が見にくかったので、折角の発表の本会議では 25 カ国、約 600 人の方が参加しました。プログラムは 1 セッション 1 時間 20 場なので会場の全ての席から見えるようもう少し大きければよかったなと思いました。分で、午前の早い時間に plenary session、引 Parallel session では各材料や現象でセッ続きお昼を挟んで午後の 3 時過ぎまで 2 回のションが構成されており、最新の研究報告がな parallel session 、 2 時間 40 分の poster されました。私の場合前述したように研究分野 session という構成でした。発表は会場のホテは高熱流束機器用材料ですが、W に関する発表ルの広間で行われました。の中には論文でみたことのある装置の図などが使われており、実際に自分の読んだ論文の著私は初日の 5 日に ”Effect of Microstructure on Exfoliation 者を目の当たりにすると身近なものに感じら and Blistering Behavior of Various W by He れると同時に刺激になりました。専門的な話な Implantation at about 550C” のでなかなかその場の発表だけで理解するこという題目で、核融合炉のプラズマ対向機器のとは難しく、論文をもっとよく読んでおくべき候補材料である W の He イオン照射による表面であったと自分の勉強不足を悔やみました。ポ剥離挙動に関するポスター発表を行いました。スター発表でもそうでしたが、いくつか興味深自分の英語に不安なことと、発表が初日というい発表があったので proceeding が楽しみです。こともあり、開始前は非常に緊張したことを覚 8 日のお昼には、California 大学 Santa えております。たくさんの方が私のポスターに Barbara 校の見学に行き、様々な研究設備を見来ていただきましたが、どの方も私の拙い英語せて頂きました。ちょうど第１クオーターが終に丁寧に対応してくださいました。非常に興味わって休みの時期に入っていたため学生はいを持っていただいた方もおり、「メールを送っつもより少なかったようですが、大学が広大でてほしい」、「Good Work!」といった言葉を頂きスケードボードに乗って移動している学生が - 66 - 多かったのが印象的でした。大学に限らず、今回初めて国際会議に参加しましたが、ポスタ Santa Barbara 自体穏やかな雰囲気で快適なとー発表をはじめ、いろいろな方の発表を聞いたころだと思いました。また夜の banquet では、り、議論をしたりすることで大変貴重な経験がオランダ人の研究生とテーブルを共にしましできました。今回の経験を基にさらに勉強およた。彼は日本を含めいくつかの国に留学をしてび研究に精進しなければと痛感しました。最後おり、知人が多いようでした。積極的にいろんとなりましたが、今回このような場に参加するな人に声をかけていく姿勢をみて感心させら機会を与えて頂いた研究室の阿部教授と長谷れると同時に、自分ももっともっとがんばらな川助教授、また助成をしていただいた日本原子いといけないなとよい刺激になりました。次回力学会・核融合工学部会に深く感謝いたします。会う機会があれば、英語を上達させてより深い話ができればと思っております。 ICFRM-12 の会場となった Fess Parker’s Double Tree Resort Hotel - 67 -