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2010 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明

Planned Research

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

Principal Investigator

深田 智  九州大学, 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トリチウム / 核融合 / ブランケット / リチウム / 回収
Research Abstract

特定領域「核融合トリチウム」では、定常核融合炉を安全かつ安定に運転するため、燃料トリチウムを150g/GWay(5.6x10^<16>Bq/GWday)回収・精製・貯蔵・注入し、施設からのトリチウム漏洩を国の安全基準を満足するように運転する必要がある.そのため回収率99,9%以上、漏洩阻止率1/1000以下の技術目標達成のため、ブランケット-トリチウム研究をシステム研究領域班B1と材料研究領域B2班で分け、本B3調整班を組織し緊密な関係で研究を実行して来た.
現在最も実現性が高く、世界的にもITER-TBMとして集約されるブランケット概念として固体酸化物Li_2TiO_3-水冷却方式、液体金属LiPb-He冷却方式、あるいは液体Flibe-He冷却方式を想定し、各概念で達成が必要な要素研究に集約して実験解析研究をおこなった。本科研費B班の代表的研究成果として、Li_2TiO_3の化学・中性子照射安定性を高めるためのLiリッチ化合物の製造法検討、中性子照射とトリチウム回収実証実験,LiPbの水素や重水素の混合状態溶解度、拡散係数、透過係数を求め、トリチウム評価に必要な同位体効果を明らかにした,各固体ブランケット方式のトリチウム透過率が予測され、トリチウム透過抑制のためのEr_2O_3膜が上記漏洩阻止率達成できる見通しを得た.
研究成果は、トリチウム国際学会、国内の原子力学会、プラズマ核融合学会等で発表され、数度開催された特定領域全体の成果報告会等で成果を取りまとめ、国際ジャーナルへ論文を投稿し、広く成果を公表した.平成23年度は本科研費の最終年度であり、最終とりまとめをおこないたい。

  • Research Products

    (32 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (25 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 溶融塩ブランケットにおける水素同位体の挙動2011

    • Author(s)
      胡静波、宮入嘉夫、深田智
    • Journal Title

      九州共立大学総合研究所紀要

      Volume: 4 Pages: 13-18

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Engineering design and construction of IFMIF/EVEDA lithium test loop : Design and fabrication of integrated target assembly2010

    • Author(s)
      H.Kondo, et al., (他20名)
    • Journal Title

      Proc.of 23^<rd> IAEA fusion Energy Conference

      Volume: (On CD-ROM)

  • [Journal Article] Research of Kyushu University on hydrogen trap for IFMIF-EVEDA Li test loop2010

    • Author(s)
      S.Fukada, et al., (他9名)
    • Journal Title

      Proceedings of 3^<rd> IFMIF workshop, Madrid, Spain

      Volume: (On CD-ROM)

  • [Journal Article] Tritium permeation behavior in the breeder part of ceramic breeder blanket2010

    • Author(s)
      T.Hanada, et al., (他6名)
    • Journal Title

      Proceeding of 15^<th> International workshop on ceramic breeder interactions, JAEA-Conf-006

      Pages: 263-279

  • [Journal Article] Isotope effects on tritium mass transfer in Li_<17>Pb_<83> liquid blankets2010

    • Author(s)
      Y.Edao, et al., (他3名)
    • Journal Title

      Proceeding of 3^<rd> China-Japan Workshop on the Tritium and Breeding Blanket Technology

      Volume: (On CD-ROM)

  • [Presentation] 流動状態リチウムからのイットリウムによる水素同位体の回収2011

    • Author(s)
      深田智, 他4名
    • Organizer
      日本原子力学会2011年春の年会
    • Place of Presentation
      福井市
    • Year and Date
      20110328-20110330
  • [Presentation] Yホットトラップに関する数値計算2011

    • Author(s)
      濱田洋輔, 他4名
    • Organizer
      日本原子力学会2011年春の年会
    • Place of Presentation
      福井市
    • Year and Date
      20110328-20110330
  • [Presentation] 増殖トリチウム回収におけるPd-Agに与える水蒸気の影響2011

    • Author(s)
      山崎英樹, 他5名
    • Organizer
      日本原子力学会2011年春の年会
    • Place of Presentation
      福井市
    • Year and Date
      20110328-20110330
  • [Presentation] 排気系への炭素移行に関する研究2011

    • Author(s)
      片山一成, 他7名
    • Organizer
      日本原子力学会2011年春の年会
    • Place of Presentation
      福井市
    • Year and Date
      20110328-20110330
  • [Presentation] IFMIF/EVEDAリチウムターゲット系に関する日本側タスクの現状2011

    • Author(s)
      中村和幸, 他14名
    • Organizer
      日本原子力学会2011年春の年会
    • Place of Presentation
      福井市
    • Year and Date
      20110328-20110330
  • [Presentation] 液体リチウム鉛における水素・重水素透過挙動2010

    • Author(s)
      沖津寛明、深田智, 他3名
    • Organizer
      日本原子力学会2010年秋の大会
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      20100915-20100917
  • [Presentation] 核融合炉クライオソープションポンプ排気における残留ガス吸着の影響2010

    • Author(s)
      深田智, 他2名
    • Organizer
      日本原子力学会2010年秋の大会
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      20100915-20100917
  • [Presentation] メタンのプラズマ分解に伴う炭素移行挙動2010

    • Author(s)
      片山一成, 他4名
    • Organizer
      日本原子力学会2010年秋の大会
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      20100915-20100917
  • [Presentation] プラズマ曝露による金属堆積層からの水素同位体脱離挙動2010

    • Author(s)
      石川進一郎, 他5名
    • Organizer
      日本原子力学会2010年秋の大会
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      20100915-20100917
  • [Presentation] 原子炉熱の有効利用のための水素吸蔵合金充填層ヒートポンプ作用基礎実験研究2010

    • Author(s)
      深田智, 他2名
    • Organizer
      化学工学会第42回秋季大会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      20100906-20100908
  • [Presentation] 固体高分子形燃料電池における内部物質移動現象に関する研究2010

    • Author(s)
      野村篤嗣, 他3名
    • Organizer
      化学工学会第42回秋季大会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      20100906-20100908
  • [Presentation] FFHRトリチウム回収システム設計とトリチウム透過予測のための実験と解析2010

    • Author(s)
      深田智, 他4名
    • Organizer
      第8回核融合エネルギー連合講演会
    • Place of Presentation
      高山市
    • Year and Date
      20100610-20100611
  • [Presentation] 流動リチウムとイットリウムにおける水素移行挙動2010

    • Author(s)
      枝尾祐希、深田智, 他1名
    • Organizer
      第8回核融合エネルギー連合講演会
    • Place of Presentation
      高山市
    • Year and Date
      20100610-20100611
  • [Presentation] IFMIF/EVEDAリチウムターゲット系に関する日本側タスクの現状2010

    • Author(s)
      中村和幸, 他10名
    • Organizer
      第8回核融合エネルギー連合講演会
    • Place of Presentation
      高山市
    • Year and Date
      20100610-20100611
  • [Presentation] IFMIF/EVEDAリチウム試験ループの工学的設計と建設の進捗2010

    • Author(s)
      近藤浩夫, 他19名
    • Organizer
      第8回核融合エネルギー連合講演会
    • Place of Presentation
      高山市
    • Year and Date
      20100610-20100611
  • [Presentation] ヘリカル炉FFHRの設計統合とデモ炉への推進2010

    • Author(s)
      相良明男, 他15名
    • Organizer
      第8回核融合エネルギー連合講演会
    • Place of Presentation
      高山市
    • Year and Date
      20100610-20100611
  • [Presentation] 日米協力TITANプロジェクト前半の成果15MFE/IFEシステム統合モデリング2010

    • Author(s)
      乗松孝好、相良明男, 他2名
    • Organizer
      第8回核融合エネルギー連合講演会
    • Place of Presentation
      高山市
    • Year and Date
      20100610-20100611
  • [Presentation] TITANTask1-2ブランケットシステムにおけるトリチウム挙動、LiPb中トリチウム溶解度測定2010

    • Author(s)
      寺井隆幸、深田智, 他6名
    • Organizer
      第8回核融合エネルギー連合講演会
    • Place of Presentation
      高山市
    • Year and Date
      20100610-20100611
  • [Presentation] レーザー核融合炉落下液体膜ブランケットのトリチウム回収系設計と実験的研究2010

    • Author(s)
      枝尾祐希, 他6名
    • Organizer
      レーザー研シンポジウム2010
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      20100427-20100428
  • [Presentation] 液体リチウムからのトリチウム回収に関する研究2010

    • Author(s)
      玉利健, 他4名
    • Organizer
      九州原子力学会九州支部発表会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] 金属炭素混合堆積層における水素挙動に関する研究2010

    • Author(s)
      大西泰仁, 他7名
    • Organizer
      九州原子力学会九州支部発表会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] リチウム鉛液体ブランケットにおける水素同位体挙動把握2010

    • Author(s)
      岡田誠, 他3名
    • Organizer
      九州原子力学会九州支部発表会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] 固体高分子形燃料電池内部における水分と電池出力に関する研究2010

    • Author(s)
      大庭一仁, 他4名
    • Organizer
      九州原子力学会九州支部発表会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] Li_2TiO_3系固体増殖材からのトリチウム放出挙動に関する研究2010

    • Author(s)
      柏村英明, 他4名
    • Organizer
      九州原子力学会九州支部発表会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] クライオポンプによる水素同位体の回収とHe除去の可能性2010

    • Author(s)
      深田智
    • Organizer
      プラズマ核融合学会専門委員会「核融合炉の運転制御の基礎となるトリチウム研究」
    • Place of Presentation
      土岐市
    • Year and Date
      2010-08-31
  • [Book] Nuclear Production of Hydrogen, heat pump cycle of hydrogen absorbing alloys to assist high-temperature gas-cooled reactor in producing hydrogen2010

    • Author(s)
      S.Fukada, N.Hayashi
    • Total Pages
      407-415
    • Publisher
      OECD/Nuclear Energy Agency, ISBN 978-92-64-08713-2
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.jaea.go.jp/02/press2009/p10032601/index.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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