2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on function sharing type interface structures and demonstration of self-healing function in corrosive environment for advanced blanket systems of fusion reactors
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16H04617
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
近藤 正聡 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70435519)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菱沼 良光 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00322529)
田中 照也 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (30353444)
佐々木 一哉 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (70631810)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 液体ブランケット / 液体ダイバータ― / 腐食 / コーティング / 水晶振動子マイクロバランス法 / 電気化学インピーダンス法 / 液体金属 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核融合炉先進ブランケットや液体ダイバータの熱交換器を含む冷却系において、トリチウムの透過防止や材料共存性が課題とされてきた。本研究では、こうした課題を同時に解決する事を目的として、トリチウム透過抑制、耐食性、自己修復性を兼ね備える機能分担型多重被覆構造の開発研究を実施してきた。この被膜構造に要求されるのは、長期運転期間中に信頼性を維持資し続ける事であるが、そのためには被膜の健全性をIn-situで監視する技術が必要となる。そこで、電気化学的手法を応用したIn-situ監視技術の開発研究を実施した。2016年度から2018年度の期間において、電気化学インピーダンス法を応用する事により、液体増殖材等と接液する被膜内にクラックが発生したり、剥がれたりする挙動をIn-situで非破壊評価する事が可能である事がわかった。2019年度は、微小な質量変化を伴う腐食などの化学反応をIn-situで評価する事を目的として、水晶振動子マイクロバランス法を応用する技術の開発研究を様々な技術的課題を整理した上で実施した。Niコーティングを施した水晶振動子にLiを接触させながら、200℃-250℃の温度条件で600s-1200s保持する事により腐食試験を実施した。試験後、水晶振動子を水やエタノールを用いて洗浄し、振動数を測定した。実験前後の水晶振動子の振動数の変化とSaurbreyの式を用いて、液体Li中へのNiの溶出量を求めた。その結果、Niの溶出量を従来の腐食試験の重量減少量(1 g/m2)の1/1000である10-3g/m2の精度で求める事に成功した。極めて短い時間で生じている定常的な溶出現象を捉えていると仮定し、拡散方程式を用いたモデル評価から、静止場Li中におけるNi拡散係数を獲得する事にも成功した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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