2021 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the synergy among hydrogen, corrosion and irradiation in fusion blankets and functional material design
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19H01873
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
近田 拓未 静岡大学, 理学部, 講師 (20614366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 照也 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (30353444)
八木 重郎 京都大学, エネルギー理工学研究所, 講師 (70629021)
向井 啓祐 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (70807700)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 被覆 / トリチウム / 透過 / 腐食 / 照射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、核融合炉ブランケットの諸課題の解決に有望な機能性被覆について、実機環境で想定される水素・腐食・照射による相乗効果の解明と、実用に耐えうる被覆の設計を通して、核融合炉ブランケット材料開発に貢献することを目的としている。
最終年度の成果として、相乗効果の解明においては、重イオン照射で損傷を与えたセラミックス被覆に対して、液体リチウム鉛による腐食環境下で重水素透過試験を実施した。これまでに照射損傷を与えた被覆において、液体リチウム鉛曝露中でより多くの腐食生成物が生成することが明らかになっていたが、水素透過挙動に与える影響に関しては、腐食生成物は水素の固溶に、また被覆内の照射損傷が水素の拡散に寄与することが明らかになった。
実機に耐えうる被覆の設計については、セラミックス多層被覆を用いて検討していたが、層界面における密着性に課題が生じたことから、並行して検討していた液体金属への溶解度が低い金属箔をセラミックス被覆に接合することで、求められる機能を満足する多層被覆の作製を進めた。中間層の結晶構造を最適化することで、金属層の界面に酸素を拡散させることでより高い密着性が得られることが明らかになった。加えて、静置場および流動場リチウム鉛曝露試験においても金属層の減肉は小さいことから高い共存性が示されるとともに、高い重水素透過低減性能を示したことから、実用に耐えうる被覆として有望であることが示された。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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