高エネルギーヘリウム照射によるプラズマ対向材のブリスター生成機構解明

• Project/Area Number: 21K13900
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 14020:Nuclear fusion-related
• Research Institution: Nagaoka National College of Technology
• Principal Investigator: 内田 雄大 長岡工業高等専門学校, 電気電子システム工学科, 助教 (70896810)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 核融合発電 / ヘリウム照射 / プラズマ対向壁 / 電子顕微鏡 / ブリスター

Outline of Research at the Start

エネルギー問題の解決・脱炭素社会の実現のため、核融合発電が注目されている。核融合装置の炉壁材料はさまざま放射線の入射により損傷する。本研究では、ブリスターと呼ばれる水ぶくれ状の表面剥離に着目し、その生成メカニズムについて調査する。加速器によりヘリウムイオンを材料へ照射し、ブリスターを生成する。照射後の試料について、顕微鏡や硬さ計によりブリスターの直径や亀裂の深さ、照射による硬さの変化を測定する。また計算により、材料内部を損傷させる過程を調べる。本研究成果は、将来の核融合炉壁材料の選定や炉壁の厚みなどの設計指針を推定するための重要な知見を提供する。