• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

高Z材料中の水素拡散挙動に及ぼす動的材料混合効果

研究課題

研究課題/領域番号 15560715
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関大阪大学

研究代表者

上田 良夫  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30193816)

研究分担者 西川 雅弘  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50029287)
大塚 裕介  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70294048)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードタングステン / ブリスタリング / プラズマ対向材料 / MeV級負イオンビーム / 照射損傷 / 水素・炭素混合ビーム / Me V級負イオンビーム / 水素・炭素・ヘリウム混合ビーム / プラズマ対向壁 / 水素拡散挙動 / Kドープタングステン / La_2O_3ドープタングステン / 結晶組織
研究概要

水素・炭素混合イオンビームをタングステン材料に照射し、タングステン中の水素挙動に与える影響を調べた。特に、水素がタングステン中に蓄積して生じるブリスタリングについて詳しく研究し、タングステン材料表面におけるタングステン・炭素の動的混合効果が水素の拡散・蓄積挙動に与える影響を調査した。また、核融合反応で生じるヘリウムや照射損傷の影響も調べた。
(1)水素・炭素混合ビーム照射によるタングステンブリスタの形成
水素・炭素混合ビーム中の炭素割合が約0.3%を越えると表面のタングステンがすべて炭素と結合してWCの表面層が形成され、この層が水素の脱離を抑制し、その結果水素がタングステン内部に蓄積してブリスタリングが発生しやすくなることを初めて示した。また、タングステン組織や試料温度がブリスタリングに与える影響についても明らかにした。
(2)タングステンへの水素・炭素・ヘリウム同時照射実験
水素・炭素混合ビームにさらにヘリウムイオンを混合して、ブリスタリングの発生状況や試料表面近傍における炭素の化学状態を調べた。その結果、0.1%程度とごくわずかのヘリウムを混合するだけで、ブリスタリングが抑制されることが明らかになり、ヘリウムのタングステン中の水素挙動に及ぼす影響は非常に大きいことが明らかになった。
(3)高エネルギーイオンビームによる照射損傷影響
700keVの水素負イオンビームをタングステンに照射して0.3-3.0dpaの照射損傷を与え、その後水素・炭素混合イオンビームを照射して、照射欠陥が水素の吸蔵やブリスタリングに与える影響を調べた。高エネルギーイオン未照射材では、直径10ミクロン以下のブリスタが多く発生したが、高エネルギーイオン照射材では、このようなブリスタはほとんど発生しなかった。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (15件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Carbon impurity behavior on plasma facing surface of tungsten2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ueda, M.Fukumoto, I.Sawamura, D.Sakizono, T.Shimada, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Eng.Des. 81

      ページ: 233-239

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydrogen Blister Formation and Cracking Behavior for Various Tungsten Materials2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Ueda, T.Funabiki, T.Shimada, K.Fukumoto, H.Kurishita, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 337-339

      ページ: 1010-1014

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrogen Blister Formation and Cracking Behavior for Various Tungsten Materials2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Ueda, T.Funabiki, T.Shimada, K.Fukumoto, H.Kurishita, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      J.Nucl.Mater. 337-339

      ページ: 1010-1014

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of Carbon Impurity in Fusion Plasmas on Erosion of RAF First Wall2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Ueda, T.Funabiki, T.Shimada, R.Kawakami, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 329-333

      ページ: 771-774

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Carbon Behavior on Tungsten Surface after Carbon and Hydrogen Mixed Beam Irradiation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Shimada, T.Funabiki, R.Kawakami, Y.Ueda, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 329-333

      ページ: 747-751

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of Tungsten Microstructure on Blister Formation by Hydrogen and Carbon Mixed Ion Beam Irradiation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Funabiki, T.Shimada, Y.Ueda, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 329-333

      ページ: 780-784

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Impacts of Carbon Impurity in Hydrogen Plasmas on Tungsten Blistering2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Ueda, T.Shimada, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Nucl.Fusion 64

      ページ: 62-67

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of Carbon Impurity in Fusion Plasmas on Erosion of RAF First Wall2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Ueda, T.Funabiki, T.Shimada, R.Kawakami, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      J.Nucl.Mater. 329-333

      ページ: 771-774

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Carbon Behavior on Tungsten Surface after Carbon and Hydrogen Mixed Beam Irradiation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Shimada, T.Funabiki, R.Kawakami, Y.Ueda, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      J.Nucl.Mater. 329-333

      ページ: 747-751

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Tungsten Microstructure on Blister Formation by Hydrogen and Carbon Mixed Ion Beam Irradiation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Funabiki, T.Shimada, Y.Ueda, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      J.Nucl.Mater. 329-333

      ページ: 780-784

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation Study of Dynamical Material Mixing on Tungsten Surfaces at Elevated Temperatures due to Hydrogen and Carbon Mixed Ion Beam Irradiation2004

    • 著者名/発表者名
      R.Kawakami, T.Shimada, Y.Ueda, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 329-333

      ページ: 737-741

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Blister Formation of Tungsten by Hydrogen and Carbon Mixed Ion Beam Irradiation2003

    • 著者名/発表者名
      T.Shimada, H.Kikuchi, Y.Ueda, A.Sagara, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 313-316

      ページ: 204-208

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanism of blister formation on tungsten surface2003

    • 著者名/発表者名
      T.Shimada, Y.Ueda, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 66-68

      ページ: 247-251

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Blister Formation of Tungsten by Hydrogen and Carbon Mixed Ion Beam Irradiation2003

    • 著者名/発表者名
      T.Shimada, H.Kikuchi, Y.Ueda, A.Sagara, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      J.Nucl.Mater. 313-316

      ページ: 204-208

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanism of blister formation on tungsten surface2003

    • 著者名/発表者名
      T.Shimada, Y.Ueda, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Eng.Des. 247

      ページ: 66-68

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimada, H.Kikuchi, Y.Ueda, A.Sagara, M.Nishikawa: "Blister Formation of Tungsten by Hydrogen and Carbon Mixed Ion Beam Irradiation"Journal of Nuclear Materials. 313-316. 204-208 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimada, Y.Ueda, M.Nishikawa: "Mechanism of blister formation on tungsten surface"Fusion Engineering and Design. 66-68. 247-252 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Kawakami, T.Shimada, Y.Ueda, M.Nishikawa: "Dynamic Behavior or Tungsten Surfaces due to Simultaneous Impact of Hydrogen and Carbon Ion Beam"Japanese Journal of Applied Physics. 12. 7529-7535 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ueda, T.Shimada, M.Nishikawa: "Impacts of Carbon Impurity in Hydrogen Plasmas on Tungsten Blistering"Nuclear Fusion. 64. 62-67 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi