2012 Fiscal Year Annual Research Report
タングステン材料におけるトリチウム蓄積量の評価とそのITERダイバータへの適用
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24360380
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
鳥養 祐二 富山大学, 水素同位体科学研究センター, 准教授 (80313592)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栗下 裕明 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50112298)
磯部 兼嗣 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (00354613)
小柳津 誠 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 任期付研究員 (60516855)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | プラズマ・壁相互作用 / タングステン / トリチウム蓄積 / ITER |
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| Research Abstract |
ITERでの使用が計画されているタングステン(W)ダイバータにおけるトリチウム蓄積量の評価は、極めて重要でありながら、トリチウム取扱施設が極めて限られているため、実際にトリチウムを使用した研究例は国際的にも少なく、報告されたトリチウム蓄積量の問には大きな食い違いが認められる。そこで本研究では、トリチウム・プラズマ照射・W材料の各研究者が共同し、まず、報告値の食い違いの原因と考えられるW試料の加工度や焼鈍条件の効果を明らかにしてトリチウム蓄積量の統一的評価法を示す。次に、その評価法を用い、ITERグレードの純Wおよびナノ複合組織をもつ高靭性Wについて、ITERダイバータを模擬したプラズマ条件で照射した後、トリチウム蓄積量を評価し、ITERダイバータに有用な実用データを取得する。さらに、トリチウム蓄積量最小化のため、Wの加工・焼鈍条件を提案する。平成24年度はW材料の中で基本となる再結晶純Wの鏡面研磨材、およびITERへの使用が検討されているITERグレードWを中心に、その基礎物性を調査すると共に、これらWへのトリチウム蓄積量の測定を行った。また、ITERダイバータでの使用を考慮し、先進W材料の調製と、イオン照射材料作製のための準備を行った。その結果、再結晶WのITERにおける使用温度でのトリチウムの捕獲量は、過去にFrauenfelderによって報告されている高温での溶解度の外挿値から予測される量と比較して2桁から4桁も多いことを明らかにした。また、先進W材料の作製が順調に進むと共にイオン照射材の作成のための準備も順調に進み、平成25年度はこれらの材料のトリチウム蓄積量評価を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
放射性物質を取り扱うためトリチウム捕獲量測定試験が一部遅れているが、先進W材料の調製とイオン照射材料の作製のための準備は計画以上に進んでおり、一部試料の調製も始まっている。全体としておおむね順調に進んでいると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
トリチウム捕獲量測定用試料の作成は順調に進んでいるので、今後は、トリチウム捕獲量の測定を重点的に進める予定である。また、本成果は、ITER炉内のトリチウム蓄積量評価に関連する重要な知見であるため、積極的に成果報告を行う予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
試料調製が順調であるため、申請時の研究内容に加えて、東北大学・金属材料研究所において、昇温脱離法(TDS)を用いた各種W材の熱処理・キャラクタリゼーションを新たに予定している。既存装置改良のため平成24年に計上した予算のうち約100万円を平成25年度に持ち越した。また、本研究成果はITER炉内のトリチウム蓄積量評価に関連する重要な知見であるため積極的な成果報告を予定しており、平成24年度に値引きなどにより捻出した予算を、平成25年度の国際会議参加費用などに活用する予定である。
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[Journal Article] Tritium loading study of tungsten pre-exposed to TEXTOR plasmas
Author(s)
Y. Torikai, A. Taguchi, M. Saito, R. D. Penzhorn, Y. Ueda, H. Kurishita, K. Sugiyama, V. Philipps, A. Kreter, M. Zlobinski, TEXTOR team
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Journal Title
Journal of Nuclear Materials
Volume: (in press)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Deuteriunm retention in Toughened, Fine-Grained Recrystallized Tungsten
Author(s)
M. Oya, K. Uekita, H.T. Lee, Y. Ohtsuka, Y. Ueda, H. Kurishita, A. Kreter, J.W. Coenen, V. Philipps, S. Brezinsek, A. Litnovsky, K. Sugiyama, Y. Torikai
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Journal Title
Journal of Nuclear Materials
Volume: (in press)
Peer Reviewed
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