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2009 Fiscal Year Annual Research Report

核融合炉ブランケットにおけるトリチウム挙動解析

Planned Research

Project AreaTritium Science and Technology for Fusion Reactor
Project/Area Number 19055007
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

深田 智  Kyushu University, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (50117230)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺井 隆幸  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90175472)
Keywords核融合炉 / トリチウム / ブランケット / 回収 / 透過 / 酸化膜 / 熱回収
Research Abstract

特定領域研究「核融合トリチウム」では核融合炉燃焼維持のため、燃料であるガス状放射性同位体トリチウムの安全かつ確実な取扱・閉込・回収技術確立を達成するため構成されている。特に本研究課題のB班は、ブランケット内で発生するごく微量トリチウムを実効トリチウム増殖率1.05で増殖回収し、発生トリチウムの99.9%以上の回収率、トリチウム透過を通常の1/1000まで減衰させる防止膜の開発を達成することを目標に、ブランケット研究をこなっている。この目標達成のため、ブランケットートリチウム研究を二つの班に分け、B1班でシステム工学的な観点から、トリチウム移行挙動をマクロな物質収支とミクロな吸着、反応、同位体交換の速度式で解析し、原子炉照射で発生するトリチウム移行挙動の実験結果と比較検討した。具体的成果として、固体ブランケット可視化モジュールを製作し、内部状況のミクロ観察に成功し、新規電気化学的方法によるトリチウム高回収に成功した。またF82H構造材やPd-Ag膜のトリチウム透過漏洩率の評価、液体ブランケット(LiやLi_<17>Pb_<83>)流動状態でのトリチウム回収の実証とトリチウム透過漏洩の実験的検証を果たした。B2班では、固体ブランケット燃焼安定化のため酸素不定比性Li_2TiO_3材料の試作実証に成功し、Er_2O_3の液体ブランケット材との共存性がよい高機能トリチウム透過抑制膜の製作と抑制効果実証に成功した。さらにLiやFlibeの構造材料腐食の評価とトリチウム吸着脱離の効果を調べる事に成功し、ミクロ相互作用の解明に成功した。成果は、原子力学会や核融合の国際学会で発表された。
2009年度内において、A班プラズマ炉心トリチウム挙動研究グループとC班炉外トリチウム挙動研究グループと合同研究会を2009年度5月透過抑制、8月中間評価、3月若手交流会と的を絞った研究会を共催し、研究のさらなる進展を計った。

  • Research Products

    (16 results)

All 2009 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] トリチウムの挙動を知る 1。はじめに2009

    • Author(s)
      奥野健二、深田智
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会誌 85

      Pages: 2-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] トリチウムの挙動を知る 6。トリチウムの移行過程を知る2009

    • Author(s)
      深田智、波多野雄二、原正憲
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会誌 85

      Pages: 31-35

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 核融合炉ブランケット材中のトリチウム移動現象解明と新規回収プロセス開発の研究2009

    • Author(s)
      深田智、榎枝幹男、河村繕範、片山一成、西川正史、相良明男
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会誌 85

      Pages: 704-707

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] プロジェクトレビュー日米科学技術協力事業JUPITER-IIプロジェクト 2.溶融塩Flibeシステムの研究 2.1 溶融塩Flibeの化学挙動2009

    • Author(s)
      寺井隆幸、深田智、波多野雄治、大矢恭久
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会誌 85

      Pages: 251-259

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] プロジェクトレビュー日米科学技術協力事業JUPITER-IIプロジェクト 5溶融塩Flibeの化学挙動と統合モデル2009

    • Author(s)
      相良明男、関村直人、橋爪秀利、深田智、森下和功、田中照也
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会誌 85

      Pages: 276-280

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 今、核融合炉の壁が熱い、数値モデリングでチャレンジ壁が作る燃料をどうするのか2009

    • Author(s)
      深田智、小田卓司
    • Journal Title

      日本原子力学会誌 51

      Pages: 178-182

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] FFHR-2内のトリチウムバランス2009

    • Author(s)
      深田智
    • Organizer
      ヘリカル炉設計会合
    • Place of Presentation
      土岐市
    • Year and Date
      20091200
  • [Presentation] LiF+NaF+KFI混合溶融塩における水素同位体の吸収と拡散2009

    • Author(s)
      胡静波、宮入嘉夫、深田智
    • Organizer
      化学工学会第41回秋季大会
    • Place of Presentation
      東広島市
    • Year and Date
      20091000
  • [Presentation] Measurements of tritium solubility in the cutcctic lead-lithium alloy2009

    • Author(s)
      P.Calderoni, P.J.Sharpe, D.K.Sze, Y.Yamamoto, S.Konishi, K.katayama, S.Fukada, T.Terai
    • Organizer
      9th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
    • Place of Presentation
      Dalian, China
    • Year and Date
      20090900
  • [Presentation] ブランケットシステムのトリチウムバランスに与える透過損失の影響2009

    • Author(s)
      西川正史、金城智弘、花田友樹、深田智
    • Organizer
      日本原子力学会2009年秋の大会
    • Place of Presentation
      山台市
    • Year and Date
      20090900
  • [Presentation] Estimation of rates of tritium permeation from liquid breeders of Li-Pb and Flibe through structural walls to He coolant2009

    • Author(s)
      S.Fukada
    • Organizer
      TITAN 3rd workshop on modeling direction for MHD heat and mass transfer
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20090800
  • [Presentation] IFMIFトリチウム処理設備にかかる最新の状況2009

    • Author(s)
      深田智
    • Organizer
      トリチウム合同研究会
    • Place of Presentation
      土岐市
    • Year and Date
      20090800
  • [Presentation] 混合溶融塩における水素の吸収と拡散2009

    • Author(s)
      深田智、宮入嘉夫
    • Organizer
      エコテックフェア2009
    • Place of Presentation
      北九州市
    • Year and Date
      20090800
  • [Presentation] プラズマを用いたトリチウム化炭化水素の分解回収法の研究開発2009

    • Author(s)
      片山一成、深田智、西川正史
    • Organizer
      原子力システム開発事業H21年度成果報告会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      20090800
  • [Presentation] トリチウム透過抑制のための回収装置と連結した液体膜の提案2009

    • Author(s)
      深田智
    • Organizer
      特定領域研究、トリチウム透過量評価と透過防止技術に関するワークショップ
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      20090500
  • [Remarks]

    • URL

      http://tritium.nifs.ac.jp/

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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