| 研究課題/領域番号 |
04452326
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
東 邦夫 京都大学, 工学部, 教授 (30026017)
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| 研究分担者 |
秦 和夫 京都大学, 工学部, 助教授 (70109023)
藤田 治之 京都大学, 工学部, 助手 (90026039)
図子 秀樹 京都大学, ヘリオトロン核融合研究センター, 助教授 (20127096)
高木 郁二 京都大学, 工学部, 助教授 (20206717)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1994年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1993年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1992年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
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| キーワード | ヘリオトロンE / 透過 / 水素同位体 / 捕捉現象 / 照射損傷 / インベントリ / プラズマ対向材料 / プラズマ誘起透過 / 超透過 / 重水素 / 拡散 / ニッケル / プラズマ対向壁 / パルス運転 / 鉄 / リサンクリング / 放電洗浄 |
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| 研究概要 |
核融合炉の燃料粒子である水素同位体とプラズマ対向壁との様々な相互作用の中で、多量のトリチウムが漏洩して系外に放出され得るプラズマ誘起超透過現象と、トリチウムインベントリを増加させる捕捉現象は、特に重要である。本研究では、超透過現象と捕捉現象に関する実験を行った。
大型プラズマ実験装置ヘリオトロンEにおいて、放電洗浄中に、重水素の超透過を観察した。その結果、水素同位体のリサイクリングが極めて活発であることや、透過流量が放電洗浄の進行状況を知る目安となることが示唆された。大型プラズマ装置のパルス運転を模擬するために、小型のプラズマ装置での超透過の実験も行った。パルス運転時に観察されるであろう、透過流量の時間変化は、数値計算によって充分予測可能であることがわかった。
照射損傷への水素の捕捉現象に関する実験では、イオンビームによる核反応法を用いて、金属試料中の重水素の深さ方向分布を測定した。試料には予めヘリウムや水素イオンを照射して損傷を生成させておき、実験中は、試料は常に重水素プラズマにさらし続けた。実験の結果、重水素が容易に移動するような高い温度において、捕捉されている重水素の濃度分布を観察し、捕捉が弾き出し損傷に起因していることを示した。また、本研究で導いた、水素の動的挙動を記述するモデルを用いて解析し、捕捉位置の活性化エネルギーや生成率など、プラズマ対向壁中でのインベントリを評価する上で必要ないくつかの値を得た。
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