1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08458134
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西川 雅弘 大阪大学, 工学部, 教授 (50029287)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
礒部 倫郎 大阪大学, 工学部, 助手 (40243167)
上田 良夫 大阪大学, 工学部, 助教授 (30193816)
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| Keywords | 核融合炉 / ダイバータ / プラズマ対向機器 / プラズマ対向材料 / 高熱流束機器 / 高粒子束照射 |
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| Research Abstract |
1.超高温環境下におけるプラズマ対向層の粒子照射による損耗
被覆粒子ダイバータを1500K以上の高温状態で運転した場合や,プラズマディスラプションによる過渡的な温度上昇時の多層被覆粒子のプラズマ対向層の損耗を調べるために,10^<21>atoms/m^3sのArビーム(重水素換算〜5x10^<22>atoms/m^3s)照射実験を行った。
本実験の結果,従来行なわれてきた10^<21>atoms/m^3sの領域でのビーム照射実験においては,炭素系材料は1500K以上の高温照射においてRES(Radiation Enhanced Sublimation)と呼ばれる機構による損耗が支配的になるとされていたが,高粒子束照射の場合このRESによる損耗率は低粒子束照射の場合のおよそ1/5に低下することが示された。
2.多層被覆粒子の水素吸蔵機能
多層被覆粒子のプラズマ対向層の水素吸蔵による粒子ダイバータの排気機能を見積もるため,黒鉛材料中に入射した水素原子の質量平衡方程式を用いてペブルダイバータにおける照射環境での動的な水素挙動のシミュレーションを行った。
この結果,加熱脱ガスによる再生を行う場合,粒子ダイバータの設置長1mあたりで3-11x10^<21>atoms/mの排気量を得られることが示された。また,動作温度領域を適当に選択すれば加熱なしでも排気機能を維持できる可能性が示された。
3.ダイバータ環境における高熱流束照射により発性する熱応力のダイバータの性能への影響
多層被覆粒子のカーネル部に発生する熱応力で決定される,粒子ダイバータの許容最大熱流束を評価した。
この結果,黒鉛やSiCをカーネル材料に用いることにより50MW/m^2以上の熱負荷に耐えうることが示された。以上
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