2008 Fiscal Year Annual Research Report
核融合炉のトリチウム蓄積・排出評価のための理論およびシミュレーションコードの開発
| Project Area | Tritium Science and Technology for Fusion Reactor |
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| Project/Area Number |
19055005
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
大宅 薫 The University of Tokushima, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (10108855)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 忠良 岡山理科大学, 総合情報学部, 教授 (90299173)
富田 幸博 自然科学研究機構核融合科学研究所, シミュレーション科学研究部, 准教授 (40115605)
中村 浩章 自然科学研究機構核融合科学研究所, シミュレーション科学研究部, 准教授 (30311210)
清水 勝宏 日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (30391262)
畑山 明聖 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10245607)
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| Keywords | 核融合 / トリチウム / プラズマ壁相互作用 / 周辺プラズマ / シミュレーション |
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| Research Abstract |
核融合炉内のトリチウム蓄積量の評価とその低減を目指して、EDDYコードによる炭化トリチウムのタイルギャップへの再堆積過程とその低減に関する研究、EDDYコードとEROコードとのベンチマークを行った。また、分子動力学シミュレーションによる化学スパッタリングの表面構造依存性など、炉内炭素壁での炭化トリチウムの発生機構の研究が進展した。タングステンについては、水素同位体の原子拡散過程を明らかにするため分子動力学シミュレーション研究を行い、また、水素同位体のリテンション量の照射量依存性と温度依存性の観測データをACAT-DIFFUSEコードによる計算と比較した。さらに、水素リサイクリング素過程の表面電子移行計算へのACATコードによる粒子反射過程の導入や、欠陥形成エネルギーの第一原理計算と統計力学モデルによる原子空孔による水素原子の多重捕獲の研究も進んでいる。核燃焼プラズマ中での微粒子の振る舞いやそのトリチウム蓄積挙動を明らかにするため、背景プラズマとして実トカマク形状のコアプラズマとSOL/Divertorプラズマの準備が進み、B2-EIRENEコード計算によるHL-2AトカマクのSOL/Divertorプラズマを用いて微粒子の運動を解析した。また、ダイバータ総合コードSONICはコアプラズマコードとの統合化に向けたモジュール化を行うと共に、EDDYコードとの結合を進め、炭化水素の主プラズマへの混入過程を調べた。先進粒子コードPARASOLによるシミュレーションは、C-MOD実験のプラズマ流を再現するとともに、SOLプラズマ流構造形成において捕捉イオンのバナナ運動効果を見いだした。IMPGYROコードは、昨年度完了したEDDYコードの結合に続き、改良したコードでJT-60U装置のタングステン堆積分布の解析をA1班との連携の下に進めている。一方、今年度、さらにコード総合化を目指し、背景プラズマコードSOLPSとの結合作業を進めている。
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