Evaluation of hydrogen isotope behavior in tungsten wall materials under unsteady plasma irradiation

• Project/Area Number: 24K00611
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 14020:Nuclear fusion-related
• Research Institution: Otemon Gakuin University
• Principal Investigator: 上田 良夫 追手門学院大学, 教授 (30193816)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Lee HeunTae 大阪大学, 大学院工学研究科, 講師 (90643297) ; 伊庭野 健造 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (80647470)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2027: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2026: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: タングステン / 水素同位体吸蔵 / 非定常プラズマ

Outline of Research at the Start

磁場閉じ込め核融合装置における周辺プラズマでの非定常現象（ELM（周辺局在モード）等）を念頭に置き、タングステン（W）壁材料への非定常プラズマ照射による水素同位体吸蔵について、はじめて系統的な研究を行う。パルス幅がミリ秒時間スケール（ELM相当）の密度変動繰り返し照射実験を、ECRプラズマ装置を用いて行う。純WとW-Re合金を試料とし、プラズマ中に含まれるうる不純物（ヘリウム、窒素、ネオン）の影響も調べる。本研究により、非定常プラズマ照射がW材料中の水素同位体吸蔵に及ぼす影響が明らかになり、核融合炉でのトリチウム吸蔵量についてより正確な見積もりが可能となる。