材料挙動と計算機シミュレーションの接点

第3回 粒界破壊における破壊力学試験と第一原理計算

抄録

　原子炉圧力容器鋼における照射誘起リン偏析による粒界脆化，炉内構造物の(照射誘起)応力腐食割れ，高速炉及び核融合炉材料におけるヘリウム脆化など，原子力材料では粒界破壊がしばしば問題となる。粒界破壊の原因を探るための電子論計算が多数行われ，粒界における原子間結合(凝集)エネルギーの低下はその有力な原因の一つであるが，それがマクロな破壊現象へとつながるメカニズムについては，未知の部分が多い。本稿では，粒界の原子間結合とマクロな粒界破壊現象との関係を，第一原理計算結果と破壊試験データを交えながら考察する。