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Particle control in steady state magnetic fusion reactors by solid and liquid plasma-facing-components

Research Project

Project/Area Number 18360446
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Nuclear fusion studies
Research InstitutionNational Institute for Fusion Science

Principal Investigator

HIROOKA Yoshihiko  National Institute for Fusion Science, 連携研究推進センター, 教授 (60311213)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MATSUOKA Keisuke  核融合科学研究所, 連携研究推進センター, 教授 (70023736)
OHYABU Nobuyoshi  核融合科学研究所, LHD 研究部, 教授 (60203949)
SAGARA Akio  核融合科学研究所, 炉工学センター, 教授 (20187058)
ZUSHI Hideki  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20127096)
YOSHIDA Naoaki  九州大学, 特任教授 (00127317)
IWAKIRI Hirotomo  琉球大学, 教育学部, 准教授 (80325480)
NISHIKAWA Masahiro  大阪大学, 特任教授 (50029287)
OHTSUKA Yusuke  大阪大学, 工学研究科, 助教授 (70294048)
NAKAMURA Hiroo  日本原子力研究開発機構, 主任研究員 (20354665)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) MATSUOKA Keisuke  核融合科学研究所, 連携研究推進センター, 教授
OHYABU Nobuyoshi  核融合科学研究所, LHD 研究部, 教授
SAGARA Akio  核融合科学研究所, 炉工学センター, 教授
ZUSHI Hideki  九州大学, 応用力学研究所, 教授
YOSHIDA Naoaki  九州大学, 特任教授
IWAKIRI Hirotomo  琉球大学, 教育学部, 准教授
NISHIKAWA Masahiro  大阪大学, 特任教授
OHTSUKA Yusuke  大阪大学, 工学研究科, 助教授
NAKAMURA Hiroo  日本原子力研究開発機構, 主任研究員
Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥17,410,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2007: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2006: ¥6,100,000 (Direct Cost: ¥6,100,000)
Keywords燃料 / ヘリウム灰 / 水素リサイクリング / 粒子制御 / プラズマー壁相互作用 / プラズマ対向機器 / プラズマ-壁相互作用
Research Abstract

1980 年代後半の米国TFTR でのスーパーショット以来、周辺プラズマ密度の制御、つまり、壁からのリサイクリングを制御することでコア・プラズマの性能が向上することが、磁気閉じ込めコミュニテイーの常識となった。ところが、壁コンデイションニング法によるリサイクリング制御には、壁材料表面の粒子飽和による有限の寿命があるため定常運転磁気核融合炉に適用できない。そこで、本課題では、この定常炉に於ける粒子制御に適用できる新しい壁概念「移動表面式プラズマ対向機器」を提唱し、その表面材料として固体及び液体リチウムを用いて粒子リサイクリングが実験室系装置内の定常水素・ヘリウム混合プラズマ照射下で水素・ヘリウムそれぞれ100%より小の状態で維持できることを原理検証し、その結果に基づいて小型・球状トカマクに於ける能動的周辺制御実験を行いコア・プラズマ性能の向上を実証した。

Report

(4 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2009 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Active particle control in the CPD compact spherical tokamak by a lithium-gettered rotating drum limiter2009

    • Author(s)
      Y. Hirooka, H. Zushi, et al.
    • Journal Title

      J. Nucl. Mater (in press)

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      2008 Final Research Report
  • [Journal Article] Active particle control in the CPD compact spherical tokamak by a lithium-gettered rotating drum poloidal liraiter2009

    • Author(s)
      Y. Hirooka, et al.
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Materials 掲載決定 (印刷中)

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      2008 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Particle balance in steady state DT fusion reactors with helium ash removal by wall pumping2007

    • Author(s)
      Y. Hirooka
    • Journal Title

      Fusion Sci. & Technol. 52

      Pages: 1040-1044

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  • [Journal Article] Helium ash removal by moving-surface plasma-facing components2007

    • Author(s)
      Y. Hirooka, H. Ohgaki, S. Hosaka, M.Nishiura, and H. Zushi
    • Journal Title

      J. Nucl. Mater. 363-365

      Pages: 775-780

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  • [Journal Article] Helium ash removal by moving-surface plasma-facing components2007

    • Author(s)
      Y. Hirooka, S. Hosaka, et. al.
    • Journal Title

      J.Nucl.Mater. 363-365

      Pages: 775-780

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Particle balance in steady state DT fusion reactors with helium ash removalby wall pumping2007

    • Author(s)
      Y. Hirooka
    • Journal Title

      Fusion Sci.&Technol. 52

      Pages: 1040-1044

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  • [Journal Article] Helium ash removal by moving-surface plasma-facing components2007

    • Author(s)
      Y.Hirooka, S.Hosaka, et al.
    • Journal Title

      J. Nucl. Mater. (Proc. 16^<th> PSI-conf. Hefei, China) 363-365

      Pages: 775-780

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Particle balance in steady state DT fusion reactors with helium ash removal by wall pumping2007

    • Author(s)
      Y.Hirooka
    • Journal Title

      Fusion Sci. & Technol. (Prof. 16^<th> ANS-TOFE, Albuequerque) (印刷中)

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Particle control in steady state magnetic fusion reactors by solid and liquid lithium plasma-facing components2006

    • Author(s)
      Y. Hirooka, S. Hosaka, M. Nishiura, Y. Ohtsuka and M. Nishikawa
    • Journal Title

      Nucl. Fusion 46

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  • [Journal Article] Particle control in steady state magnetic fusion reactors by solid and liquid lithium plasma-facing components2006

    • Author(s)
      Y.Hirooka, H.Ohgaki, et al.
    • Journal Title

      Nucl. Fusion 46

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  • [Presentation] 回転ドラム型リミターによる能動的周辺制御実験と粒子バランスモデリング2008

    • Author(s)
      廣岡慶彦, 図子秀樹, 他
    • Organizer
      プラズマ核融合学会
    • Place of Presentation
      栃木県総合文化センター
    • Year and Date
      2008-12-02
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    • Author(s)
      廣岡慶彦、図子秀樹、他
    • Organizer
      第25 回プラズマ核融合学会
    • Place of Presentation
      栃木県総合文化センター
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  • [Presentation] Active particle control in the CPD compact spherical tokamak by a lithium-gettered rotating drum limiter2008

    • Author(s)
      Y. Hirooka, H. Zushi, et al.
    • Organizer
      Presented at the 18th Int. Conf. on Plasma-Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
    • Place of Presentation
      Toledo, Spain
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      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 移動表面式プラズマ対向機器による球状トカマクCPDに於ける能動的粒子制御の基礎実験2007

    • Author(s)
      廣岡 慶彦、図子 秀樹, 他
    • Organizer
      プラズマ核融合学会
    • Place of Presentation
      イーグレ姫路
    • Year and Date
      2007-11-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 移動表面式プラズマ対向機器による球状トカマク:CPD に於ける能動的粒子制御の基礎実験2007

    • Author(s)
      廣岡慶彦、図子秀樹, 他
    • Organizer
      第24 回プラズマ核融合学会
    • Place of Presentation
      イーグレ姫路
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      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 移動表面式プラズマ対向機器による定常運転DT-燃料及びHe-灰粒子制御2006

    • Author(s)
      廣岡慶彦、保坂宗一郎、大塚雄介、西川雅弘
    • Organizer
      第23 回プラズマ核融合学会
    • Place of Presentation
      筑波大学大学会館
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      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Helium ash removal by moving surface plasma-facing components in steady state fusion devices2006

    • Author(s)
      Y. Hirooka, S. Hosaka, M. Nishikawa, et al.
    • Organizer
      Presented at the 17th Int. Conf. on Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
    • Place of Presentation
      Hefei, China
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      2008 Final Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://dpc.nifs.ac.ac.jp/~hirooka/index-j.html

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      2008 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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