プラズマ状態トリチウムの透過並びに生成不純物の挙動に関する実験的研究

Research Project

Project/Area Number	62050015
Research Category	Grant-in-Aid for Fusion Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	岡本眞賓東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (40016853)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	西川正史九州大学, 工学部, 助教授 (90026229) 庄司多津男名古屋大学, プラズマ研究所, 助手 (50115581) 藤井靖彦東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (20016869) 田中知東京大学, 工学部, 助教授 (10114547)
Project Period (FY)	1987
Project Status	Completed (Fiscal Year 1987)
Budget Amount *help	¥12,400,000 (Direct Cost: ¥12,400,000) Fiscal Year 1987: ¥12,400,000 (Direct Cost: ¥12,400,000)
Keywords	トリチウムプラズマ / スクレイプオフプラズマ / プラズマ誘起水素透過 / 同位体効果 / 電子誘起水素透過
Research Abstract	プラズマ状態のトリチウムを主成する為に,ECR放電,並びにRF放電によるプラズマ発生装置を完成した. 前者については, トリチウム導入の為の諸設備を接続することとして,真空排気系を一新し,トリチウムループを完成させた. RFプラズマ発生装置では,装置の完成を,二指式のラングミエアープローブによるプラズマパラメータの測定により検証した. 得られたプラズマは,放電圧力,RFパワーを変えることによって,ある範囲で制御でき,これらは本研究の目的にかなう一種のスクレイプオフプラズマとみることが可能である為のと言える. プラズマ状態水素同位体による水素異常透過現象(PDP)について系統的実験を行い,PDPに関し新しいプロセスの存在を明らかにし, 從来高エネルギー荷電粒子の注入(イオン注入)によってのみ生じるとされてきたPDPP比べてむしろ大きなPDPが存在し,これが電子によって誘起されるとする新しいプロセス(電子誘起異常透過)によって説明できることを実証している. 一方,この電子誘起透過における同位体効果に関する検討が実験的になされ,透過速度の質量依存性が明確に実証され,この同位体効果が,電子による水素分子における解離反応の同位体効果と解離1溶解した水素原子の拡散における同位体効果の相乗として議論されるに至っている. この結果は,質量数の大きなトリチウムは重水素に比べて透過速度が小さい事を示すが,このデータより評価されるPDPによる壁からのトリチウム透過は,ステンレスを第一壁とする限り決して小さくなく,核融合装置へのトリチウムの事入にあっては, このことを十分認識して導入のシナリオをつくり上げることの重要性を示している.