核融合炉第一壁における水素の吸放出ダイナミックス

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03452303
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 田辺 哲朗 大阪大学, 工学部, 助教授 (00029331)
• Keywords: 核融合炉第一壁 / 水素リサイクリング / プラズマ壁相互作用 / 水素再放出 / 水素吸収 / 水素透過 / イオン照射誘起光放出 / 水素バルマー線

Research Abstract

核融合炉第1壁における水素の吸放出のダイナミックスを明らかにすめ為、水素イオン照射中に固体から放出される粒子の種類及び放出される光の分析、が可能な装置の製作を行った。また原子状水素による金属中への水素の再放出、吸収、透過実験も行った。本年度の成果は次の通りである。
(1)Moおよび黒鉛を試料として水素イオン注入により放出される光の分光測定の結果、水素のHα系列の発光が観測され、この発光が入射した水素イオンが試料で反射される際に生ずる励起中性原子からの発光であり、しかも、そのほとんどは表面で弾性散乱された励起中性水素原子からのものであることが分かった。
(2)Hα線以外にも、試料からはエネルギー幅の広い連続スペクトルが観測された。この連続スペクトルの強度は表面の清浄度によって大きく変化し、表面が清浄であればあるほど、その強度は減少した。また黒鉛を試料とした場合には、打ち込まれた水素が黒鉛と反応するため、CHあるいはCH_2分子からの振動回転スペクトルに相当する発行が検出された。
(3)イオン照射中あるいは照射後に試料にアルゴンレーザーを照射し、その反射より表面のレーザーラマン分光を行った。これにより黒鉛の水素イオン照射による損傷過程を明らかにすることが出来た。
(4)原子状水素を用いてMoおよびNbの水素の再放出、蓄積、透過実験を行い両金属の新しいデータを提供した。
この様にイオンあるいは原子照射中に放出される粒子および光のダイナミックな分光分析により、水素イオンの衝突現象はもとより、表面の状態変化や固体と水素との相互作用の機構まで、今後さらに多くの成果が期待できる。

Research Products

• [Publications] Tetsuo TANABE: "Hydrogen Permeation and Diffusion in Molybdenum" Jounal of Nuclear Material. 191-194. 439-443 (1992)
• [Publications] Tetsuo TANABE: "Hydrogen Permeation Study with Atomic Hydrogen Beam" Jounal of Nuclear Material. 191-194. 444-448 (1992)
• [Publications] Tetsuo TANABE: "Hydrogen Behavior in Graphite at Elavated Temperatures" Jounal of Nuclear Material. 179-181. 231-234 (1991)
• [Publications] Tetsuo TANABE: "Effect of Sruface Oxygen of Reemission of Deuterium Implanted in Nickel" Jounal of Nuclear Material. 185. 286-291 (1991)
• [Publications] 田辺 哲朗: "炭素系第1壁材料の水素リサイクリング" 日本原子力研究所レポート JAERI-M. 91-050. 15-33 (1991)
• [Publications] Keisuke NIWASE: "Annealing Experiment of Ion Irradiated Graphite by Laser Raman Spectroscopy" Jounal of Nuclear Material. 191-194. 335-339 (1992)