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超熱伝導ダイバータの高熱流束エネルギー移行現象

研究課題

研究課題/領域番号 25289339
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関京都大学

研究代表者

小西 哲之  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (40354568)

研究分担者 山本 靖  関西大学, 工学部, 教授 (50158309)
笠田 竜太  京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (20335227)
登尾 一幸  京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (40456827)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2013年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワードダイバータ / 熱輸送 / 銅合金 / 水中爆接 / 低温冶金 / 熱流束 / タングステン / ELM / 低放射化フェライト鋼 / ELM / 複合材
研究成果の概要

本研究は、熱利用を可能とする核融合炉ダイバータの概念を構築し。その試作試験で極めて大きな熱輸送性能を持つ受熱素子の技術的可能性を実証することを目的とし、実験と解析により所期の成果を上げた。熱輸送素子は、高熱粒子負荷を受ける面にはタングステン、その基盤材料としては最終的に薄肉の銅合金を最適として見出し、照射影響も寿命中運転に懸念を生じないことを示した。熱輸送特性は、相変化を用いたヒートパイプ構造とするjことで大きな熱輸送を、小さな温度差で達成することを始めて示した。この特性には、特に単パルスの繰り返しが重要な因子であることから、ELMを模擬する繰り返しレーザーパルスを用いてその影響を評価した。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Overview of Fusion Engineering in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      H. Hashizume, T. Nishitani, S. Konishi, Y. Ueda, S. Fukada, A. Sagara
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 68(2) ページ: 201-210

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of heat transfer by sublimation for the application to the divertor heat sink for high fusion energy conversion2014

    • 著者名/発表者名
      Hyoseong Gwon, Yuto Takeuchi, Ryuta Kasada, Satoshi Konishi
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 89 号: 7-8 ページ: 1003-1008

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2014.03.041

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Underwater explosive welding of tungsten to reduced-activation ferritic steel F82H2014

    • 著者名/発表者名
      Daichi Mori, Ryuta Kasada, Satoshi Konishi, Yasuhiro Morizono, Kazuyuki Hokamoto
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 89 号: 7-8 ページ: 1086-1090

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2013.12.038

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Study on the Integrity of Full Tungsten Divertor under ELMs2015

    • 著者名/発表者名
      Hyoseong Gwon, Shinzaburo Matsuda, Ryuta Kasada, Satoshi Konishi
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Fusion Nuclear Technology (ISFNT-12)
    • 発表場所
      Jeju,Republic of Korea
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Tungsten-Copper Coating Formed by Underwater Explosive Welding for Plasma Facing Material2015

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Aoki, Ryosuke Ochiai, Hyoseong Gwon, Ryuta Kasada, Satoshi Konishi, Yasuhiro Morizono, Kazuyuki Hokamoto
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Fusion Nuclear Technology (ISFNT-12)
    • 発表場所
      Jeju,Republic of Korea
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 核融合プラズマ対向機器を目的とした水中爆接法によるタングステン銅被覆材2015

    • 著者名/発表者名
      青木孝輔,落合良介,権 暁星,笠田竜太,小西哲之,(熊本大) 森園靖浩,外本和幸
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      茨城大学工学部
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ダイバータにおける非定常熱負荷による破壊挙動評価2014

    • 著者名/発表者名
      権 暁星,笠田竜太,小西哲之, 松田慎三郎 関 洋治,江里幸一郎,鈴木 哲
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of heat transfer by sublimation for the application to the divertor heat sink for high fusion energy conversion2013

    • 著者名/発表者名
      Gwon, H.; Wada, K.; Takeuchi, Y.; Kasada, R.; Konishi, S.
    • 学会等名
      11th International Symposium on Fusion Nuclear Technology(ISFNT-11)
    • 発表場所
      バルセロナ、スペイン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Underwater explosive welding of tungsten and reduced-activation ferritic steel F82H2013

    • 著者名/発表者名
      Mori, D.; Kasada, R.; Konishi, S.; Morizono, Y.; Hokamoto, K.
    • 学会等名
      11th International Symposium on Fusion Nuclear Technology(ISFNT-11)
    • 発表場所
      バルセロナ、スペイン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 真空下での液体微細化技術2017

    • 発明者名
      興野 文人, 笠田 竜太, 小西 哲之
    • 権利者名
      京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-163791
    • 出願年月日
      2017-08-28
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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