液体金属プラズマ対向機器に於ける電磁力強制流動による熱・粒子除去能力の向上
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20K03906
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 14020:Nuclear fusion-related
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
廣岡 慶彦 中部大学, 工学部, 教授 (60311213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大宅 諒 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (10804750)
胡 長洪 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20274532)
武藤 敬 中部大学, 工学部, 教授 (90115949)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 液体金属 / プラズマ対向機器 / 磁気閉じ込め核融合炉 / プラズマ―壁相互作用 / プラズマー壁相互作用 / 水素リサイクリング / 熱輸送 / 電磁力強制流動 / プラズマ－壁相互作用 / 周辺プラズマ |
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| Outline of Research at the Start |
代表者等は、液体金属プラズマ対向機器（PFC)の研究を進めて来た。その結果、静止液体金属に比べて自然対流・強制流動させた場合、①プラズマから入射された粒子の輸送が促進されること；②熱輸送も促進されることが個別の実験から検証された。
今回の申請研究では、以上2つの現象が同時に観測できるような実験セットアップを設計製作し実証実験を行い、将来の磁気核融合DEMO炉に於ける周辺熱・粒子制御用PFCの開発に資することを目的とするものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの成果としては、次のようなものが挙げられる：①液体金属（溶融リチウム・３元系共晶合金GaInSn）にJxB-電磁力等によって強制流動を与えた場合、プラズマから入射された粒子の液体深さ方向への輸送が促進される。②同様に、液体金属に強制流動を与えた場合、プラズマからの熱の深さ方向への輸送が促進される。③上記の結果を基に、熱と粒子の郵送が同時に促進されるか否かを実験的に立証する実験セットアップが設計製作された。これらの結果は、昨年のプラズマ核融合学会（年会・富山国際会議場）で口頭発表された：“流動液体金属PFC による熱・粒子制御に関する実験的研究（英文題”A study on power and particle control by convected liquid metal PFCs”）。
以上、本研究課題の総まとめとして昨年度下記の国際会議（シンポジウム）を総合議長として主催、総合議長を務め、自らも論文発表した：国際会議：第7回「液体金属の核融合への応用」国際シンポジウム（2022年12月12日～16日、於：中部大学）発表論文（招待講演）「Observations of effects of convections on particles and heat transport in liquid metals under steady state plasma bombardment and infrared irradiation」この論文は、雑誌（Journal of Fusion Energy）に投稿され現在査読中である。また、この国際シンポジウムの会議報告（Conf. Report）は、国際原子力機関IAEA発刊のNucl. Fusion誌に投稿され、現在査読中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在までに、液体金属の強制流動によって、
１．粒子輸送
２．熱輸送
の促進が確認されている。残るは、１．２．が同時に起こることを実験的に確認することである。
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| Strategy for Future Research Activity |
最後の実験課題として、液体金属流動によって粒子と熱が同時に輸送を促進されることを実験的に観測する予定であり、その実験準備も着実に進んでいる。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
