1998 Fiscal Year Annual Research Report
多層構造プラズマ対向材料におけるトリチウムの捕獲挙動
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09680489
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| Research Institution | TOYAMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
蘆田 完 富山大学, 水素同位体機能研究センター, 助教授 (70192953)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
波多野 雄治 富山大学, 水素同位体機能研究センター, 助教授 (80218487)
松山 政夫 富山大学, 水素同位体機能研究センター, 教授 (90135004)
渡辺 国昭 富山大学, 水素同位体機能研究センター, 教授 (50001326)
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| Keywords | 核融合炉 / プラズマ対向材料 / トリチウム / 多層構造 / 透過 / 滞留 / 接合 / 照射欠陥 |
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| Research Abstract |
核融合炉の安全性を確保するためには、プラズマ対向材料中のトリチウムの透過量及び滞留量等を正確に評価する必要がある。プラズマ対向材料は冷却管と接合されたり、またプラズマからの高エネルギーイオンの照射を受け、表面近傍に照射欠陥等が導入されることにより多層構造となるが、多層材料中のトリチウムの挙動についての研究例は少ない。そこで本研究では、多層構造プラズマ対向材料中のトリチウムの捕獲挙動を、冷却管候補材である銅を接合した場合及びヘリウムイオン照射を行なった場合について調べた。
まず、ベリリウム(Be)及びタングステン(W)に銅(Cu)を接合した場合について、トリチウムの滞留量を計算機シミュレーションにより評価した。その結果、トリチウムはBe/Cu接合体では主にBe中に、W/Cu接合材では主にCu中に滞留することを見出した。プラズマに面しているBeやWが高エネルギー粒子によりスパッタリングされ損耗すると、それに従いBe/Cu接合体では急激に滞留量が減少するが、W/Cu接合体では一旦滞留量が減少したのち急激に増大することがわかった。
次に、バナジウム中の水素の透過挙動に及ぼすヘリウムイオン照射による多層化の影響を実験的に調べた。その結果、照射量が透過量に比べて十分小さい場合には透過量はほとんど変化しないが、照射量が増大し照射欠陥やヘリウムバブルが蓄積されると、これらが捕獲サイトとして働き透過量が減少することと見出した。また、既に大量の捕獲サイトが形成されている試料について照射下と非照射下での透過量を比較したところ、照射下では透過量が増大することがわかった。このことから、照射下では捕獲効果が弱まることが示唆された。
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Research Products
(1 results)
