| 研究課題/領域番号 |
14380217
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
寺井 隆幸 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90175472)
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| 研究分担者 |
田中 知 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10114547)
鈴木 晶大 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (80332188)
西村 秀俊 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (40376504)
大矢 恭久 アイソトープ総合センター, 助手 (80334291)
米岡 俊明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (40013221)
小野 双葉 東京大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00011198)
山脇 道夫 東京大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30011076)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2004年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2003年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
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| キーワード | 核融合炉 / 液体ブランケット / 増殖材料 / リチウム・スズ / フッ化物溶融塩 / トリチウム / 拡散係数 / 溶解度 / リチウム-スズ / 核融合炉液体 / ブランケット / フッ化物 / 溶融塩 / 中性子高温照射 / 設計 |
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| 研究概要 |
D-T核融合炉を実現するためには核融合炉燃料サイクルの確立が必須であり、燃料として消費する量以上のトリチウムをブランケットにおいて効率的に生成回収することが必要である。液体増殖材料を用いる液体ブランケットは、経済性などの観点から極めて魅力的なブランケット概念となる可能性が高いが、そのための研究開発は固体ブランケットのそれに比べて大きく立ち遅れている。
そこで、本研究では、新しい液体ブランケット概念について検討を行う一方、そのために必要な液体増殖材料特性データを取得した。特にその中で、潜在的有用性が高いと考えられる液体リチウム-スズ合金について研究を行うとともに、フッ化物溶融塩の酸化還元状態制御やその他の液体増殖材料に関する材料特性データを補完し、全ての液体増殖材料の比較検討を総合的に行った。そして、それらのデータをもとに、新しい液体ブランケット概念について、その実現可能性や今後の研究開発項目を明らかにした。具体的には、以下の作業を実施した。
1.リチウム-スズ液体合金系の基本的な特性(熱物性、密度、状態図など)の測定を行った。また、原子炉内に模擬ブランケット体系を設置し、中性子高温照射下におけるトリチウム拡散係数や溶解度などのトリチウム放出特性に関する測定と評価を行った。
2.フッ化物溶融塩(LiF-BeF_2)中に還元材として金属ベリリウムを浸漬することにより、フッ化物溶融塩中で生成するトリチウムの化学形を制御することを目的に、気相中濃度2000ppm以上のHFの還元実験を行い、その可能性を実証した。また、還元状態制御したフッ化物溶融塩と構造材料との両立性に関する研究を行い、本法の有効性を確認した。
3.液体金属リチウム環境下で使用するEr_2O_3絶縁性セラミックコーティングの開発を行った。
4.日米欧の関係者で数度の会合を持ち、測定結果に関する評価を行うとともに、先進ブランケット設計への適用について検討を行った。
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