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トリチウム生産用高温ガス炉へのリチウム装荷用ロッドの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H04230
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関九州大学

研究代表者

松浦 秀明  九州大学, 工学研究院, 准教授 (50238961)

研究分担者 大塚 哲平  近畿大学, 理工学部, 准教授 (80315118)
片山 一成  九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (90380708)
連携研究者 後藤 実  日本原子力研究開発機構, 原子力水素・熱利用研究センター, 研究主幹 (60414546)
中川 繁昭  日本原子力研究開発機構, 原子力水素・熱利用研究センター, 研究主幹 (40414544)
研究協力者 中屋 裕行  
川本 靖子  
高良 和樹  
長住 達  
井田 祐馬  
岡本 亮  
古賀 友稀  
菅沼 拓朗  
牛田 博貴  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワードトリチウム / ジルコニウム / リチウム装荷体 / 高温ガス炉 / HTTR / 核融合炉 / リチウム装荷用ロッド / アルミナ / リチウム装荷ロッド / Li装荷用ロッド / 水素吸収 / Liロッド模擬試験体 / 核融合原型炉 / 同位体効果 / 酸素
研究成果の概要

高温ガス炉を用いたトリチウム製造の実証試験を視野に入れ、Li装荷体の模擬試験体を製作し、トリチウム透過実験を実施した。Zr及びアルミナ管で構成される試験体にトリチウムガスを供給し、700℃で封じ込め性能を調べた結果、10数時間の連続加熱においてもトリチウムの流出は検出されず、試験体のトリチウム封じ込め性能が確認された。一方、ZrとLiAlO2の共存下では、Zrのトリチウム吸蔵性能が劣化すること、Zr表面へのNiメッキにより性能が回復することが示された。高温工学試験研究炉(HTTR)における照射試験体及び試験法を検討した。HTTRは最大年間30 g程度のトリチウム製造が可能との結果を得た。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Study on lithium rod test module and irradiation method for tritium production using high temperature gas-cooled reactor2018

    • 著者名/発表者名
      Koga Yuki、Matsuura Hideaki、Ida Yuma、Okamoto Ryo、Katayama Kazunari、Otsuka Teppei、Goto Minoru、Nakagawa Shigeaki、Nagasumi Satoru、Ishitsuka Etsuo、Shimazaki Yosuke
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: online ページ: 587-591

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2018.03.029

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ignition Studies of D-3He Spherical Tokamak Reactor2018

    • 著者名/発表者名
      Minoru Goto, Keisuke Okumura, Shigeaki Nakagawa, Yoshitomo Inaba, Hideaki Matsuura, Hiroyuki Nakaya, Kazunari Katayama
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: online ページ: 357-361

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2018.02.029

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 核融合炉のための高温ガス炉を用いたトリチウムの製造法2017

    • 著者名/発表者名
      松浦秀明
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 93 ページ: 457-464

    • NAID

      40021374981

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Study on Tritium Production Using a High-Temperature Gas-Cooled Reactor for Fusion Reactors: Evaluation of Tritium Outflow by Non-Equilibrium Diffusion Simulations2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Nagasumi, Hideaki Matsuura, Kazunari Katayama, Teppei Otsuka, Minoru Goto and Shigeaki Nakagawa
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 4 号: 4 ページ: 753-759

    • DOI

      10.1080/15361055.2017.1352424

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tritium permeation behavior through pyrolytic carbon in tritium production using high-temperature gas-cooled reactor for fusion reactors2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ushida , Kazunai Katayama , Hideaki Matsuura , R. Yamamoto , Satoshi Fukada , Minoru Goto , Shigeaki Nakagawa
    • 雑誌名

      Nuclear Materials and Energy

      巻: 9 ページ: 524-528

    • DOI

      10.1016/j.nme.2016.09.004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Application of the High-Temperature Gas-Cooled Reactor to Produce Tritium for Fusion Rreactor2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakaya, Hideaki Matsuura, Kazunari Katayama, Minoru Goto, Shigeaki Nakagawa
    • 雑誌名

      Proc. of ICAPP-2015

      巻: CD-ROM

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Operation Scenario of Tritium Production for a Fusion Reactor Using a High Temperature Gas-Cooled React2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuko Kawamoto, Hiroyuki Nakaya, Hideaki Matsuura, Kazunari Katayama, Minoru Goto, Shigeaki Nakagawa
    • 雑誌名

      Fusion Science Technology

      巻: 68 号: 2 ページ: 397-401

    • DOI

      10.13182/fst14-977

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of tritium confinement performance of alumina and zirconia for tritium production in a high-temperature gas cooled reactor for fusion reactors2015

    • 著者名/発表者名
      Kazunari Katayama, Hiroki Ushida, Hideaki Matsuura, Satoshi Fukada, Minoru Goto, Shigeaki Nakagawa
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 68 号: 3 ページ: 662-668

    • DOI

      10.13182/fst14-968

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on a method for loading a Li compound to produce tritiumusing high-temperature gas-cooled reactors2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakaya, Hideaki Matsuura, Kazunari Katayama, Minoru Goto, Shigeaki Nakagawa
    • 雑誌名

      Nuclear Enigineering and Design

      巻: 292 ページ: 277-282

    • DOI

      10.1016/j.nucengdes.2015.06.017

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 高温ガス炉用LiロッドのT閉じ込め特性にZr水素吸蔵性能が与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      岡本亮,松浦秀明,井田祐馬, 古賀友稀, 片山一成, 大塚哲平, 後藤実, 中川繁昭, 石塚悦男, 長住達
    • 学会等名
      日本原子力学会「2018年春の年会」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 管状ジルコニウムにおける水素透過挙動2018

    • 著者名/発表者名
      片山一成,泉野純逸,松浦秀明,大塚哲平,深田智,後藤実,中川繁昭
    • 学会等名
      日本原子力学会「2018年春の年会」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高温ガス炉を用いたトリチウム生産Li装荷ロッドの照射試験体及び試験法の検討~Zr層を考慮した試験体の評価~2017

    • 著者名/発表者名
      井田祐馬, 松浦秀明, 長住達, 古賀友稀, 岡本亮, 片山 一成, 大塚哲平, 後藤実, 中川繁昭, 石塚悦男
    • 学会等名
      日本原子力学会「2027年春の年会」,
    • 発表場所
      東海大学川内キャンパス
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高温ガス炉を用いたトリチウム生産用Liロッド装荷モジュール及びその照射試験法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      古賀友稀, 松浦秀明, 岡本亮, 井田祐馬, 片山 一成, 大塚哲平, 後藤実, 中川繁昭, 石塚悦男, 長住達, 島崎洋祐
    • 学会等名
      日本原子力学会九州支部「第36回研究発表講演会」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] PyC被覆グラファイトにおける水素透過挙動に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      末松千里, 片山 一成, 泉野純逸, 松浦秀明, 大塚哲平, 深田 智, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      日本原子力学会九州支部「第36回研究発表講演会」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Study on lithium rod module and irradiation method for tritium production using high temperature gas-cooled reactor2017

    • 著者名/発表者名
      Yuma Ida, Hideaki Matsuura, Ryo Okamoto, Yuki Koga, Kazunari Katayama, Teppei Otsuka
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Hydrogen Permeation Rate Through Zirconium Pipe2017

    • 著者名/発表者名
      Kazunari Katayama, Junichi Izumino, Hideaki Matsuura, Satoshi FUKADA
    • 学会等名
      18th International Conference on Fusion Reactor Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Hydrogen Solubility and Diffusivity in Zr Particles for Tritium Production in a High-Temperature Gas-Cooled Reactor2017

    • 著者名/発表者名
      Junichi Izumino, Kazunari Katayama, Hideaki Matsuura, Satoshi FUKADA
    • 学会等名
      18th International Conference on Fusion Reactor Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Feasibility Study on Lithium-loaded High Temperature Gas-cooled Reactor for Tritium Production for Fusion Reactors2017

    • 著者名/発表者名
      Minoru Goto, Keisuke Okumura, Shigeaki Nakagawa, Yoshitomo Inaba, Hideaki Matsuura, Hiroyuki Nakaya, Kazunari Katayama
    • 学会等名
      13th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on lithium rod test module and irradiation method for tritium production using high temperature gas-cooled reactor2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Koga, Hideaki Matsuura, Yuma Ida, Ryo Okamoto, Kazunari Katayama, Teppei Otsuka, Minoru Goto, Shigeaki Nakagawa, Satoru Nagasumi, Setsuo Ishizuka, Yosuke Shimazaki
    • 学会等名
      13th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超高温ガス炉用LiロッドにおけるZrを用いたトリチウム閉じ込め法の検討~高温(700~850℃)条件下におけるZr水素吸蔵特性~2017

    • 著者名/発表者名
      岡本亮, 松浦秀明, 井田祐馬, 古賀友稀, 片山 一成, 大塚哲平, 後藤実, 中川繁昭, 石塚悦男, 長住達, 島崎洋祐
    • 学会等名
      日本原子力学会「2017年秋の大会」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 核融合工学部会セッション「高温ガス炉を用いたトリチウム生産手法の検討と今後の展開」 (1) 高温ガス炉を用いたトリチウム生産と研究の概要2016

    • 著者名/発表者名
      松浦秀明, 片山 一成, 大塚哲平, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      日本原子力学会「2016年秋の大会」
    • 発表場所
      久留米シティプラザ
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 核融合工学部会セッション「高温ガス炉を用いたトリチウム生産手法の検討と今後の展開」(2)高温ガス炉トリチウム生産と閉じ込め手法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      片山 一成, 松浦秀明, 大塚哲平, 深田 智, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      日本原子力学会「2016年秋の大会」
    • 発表場所
      久留米シティプラザ
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 核融合工学部会セッション「高温ガス炉を用いたトリチウム生産手法の検討と今後の展開」3)トリチウム製造とエネルギー生産を両立する高温ガス炉の核熱設2016

    • 著者名/発表者名
      後藤実, 中川繁昭, 松浦秀明, 片山 一成
    • 学会等名
      日本原子力学会「2016年秋の大会」
    • 発表場所
      久留米シティプラザ
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高温ガス炉用Li装荷試験体におけるトリチウム生産・閉じ込め性能の評価2016

    • 著者名/発表者名
      井田祐馬, 松浦秀明, 長住達, 川本靖子, 片山 一成, 大塚哲平, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      日本原子力学会「2016年秋の大会」
    • 発表場所
      久留米シティプラザ
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Study on Tritium Production Using High-Temperature Gas-Cooled Reactor for Fusion Rreactors ~ Evaluation of Tritium Outflow by Non-Equilibrium Diffusion Simulations ~2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Nagasumi, Hideaki Matsuura, Kazunari Katayama, Teppei Otsuka, Minoru Goto, Shigeaki Nakagawa
    • 学会等名
      ANS TOFE2016
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高温ガス炉を用いた核融合原型炉用トリチウム調達法の検討 ~Li可動式装荷体を用いたトリチウム生産性能の向上~2016

    • 著者名/発表者名
      長住達, 松浦秀明, 片山 一成, 大塚哲平, 後藤実, 中川繁昭, 染谷洋二, 飛田健二
    • 学会等名
      第11回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-07-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高温ガス炉トリチウム生産におけるジルコニウムを用いたトリチウム閉じ込め手法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      泉野純逸, 片山 一成, 松浦秀明, 大塚哲平, 深田 智, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      第11回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-07-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Study on Tritium Confinement in Ttritium Production Using High-Temperature Gas-Cooled Reactor2016

    • 著者名/発表者名
      Kazunari Katayama, Junichi Izumino, Satoshi Fukada, Hideaki Matsuura, Teppei Otsuka, Minoru Goto, Shigeaki Nakagawa
    • 学会等名
      2016日韓トリチウムワークショップ
    • 発表場所
      Dongguk University, Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-07-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高温ガス炉における Li 装荷法とトリチウム生産性能の検討2016

    • 著者名/発表者名
      長住達, 中屋裕行, 松浦 秀明, 片山 一成, 大塚 哲平, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      日本原子力学会「2016年春の年会」
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 核融合炉初期装荷トリチウム生産用高温ガス炉の性能評価~Li可動式装荷体を用いたトリチウム生産方法の検討~2016

    • 著者名/発表者名
      長住達, 松浦秀明, 片山 一成, 大塚哲平, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      日本原子力学会九州支部「第35回研究発表講演会」
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高温ガス炉トリチウム生産におけるジルコニウムを用いたトリチウム透過抑制効果の検討2015

    • 著者名/発表者名
      泉野純逸, 片山 一成, 牛田博貴, 大塚 哲平, 深田 智, 松浦 秀明, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      日本原子力学会九州支部第34回研究発表講演会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ジルコニウム中の水素溶解挙動に対する酸素の影響2015

    • 著者名/発表者名
      坂田祐基, 森玉貴也, 大塚哲平, 橋爪健一
    • 学会等名
      日本原子力学会九州支部第34回研究発表講演会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] トリチウム生産用高温ガス炉におけるトリチウム閉じ込め性能の評価2015

    • 著者名/発表者名
      長住達, 中屋裕行, 松浦 秀明, 片山 一成, 大塚 哲平, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      日本原子力学会九州支部第34回研究発表講演会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高温ガス炉を用いた初期核融合炉用トリチウム生産法の検討-非定常拡散計算によるトリチウム閉じ込め性能の評価及び最適化-2015

    • 著者名/発表者名
      長住達, 中屋裕行, 松浦秀明, 片山 一成, 大塚 哲平, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      第32回プラズマ・核融合学会 年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] トリチウムを製造するLi装荷高温ガス炉の核熱特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      後藤実, 奥村啓介, 中川繁昭, 稲葉良知, 松浦秀明, 中屋裕行, 片山 一成
    • 学会等名
      第32回プラズマ・核融合学会 年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高温ガス炉トリチウム生産におけるトリチウム透過抑制手法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      片山 一成, 泉野純逸, 牛田博貴, 松浦秀明, 大塚 哲平, 深田 智, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      第32回プラズマ・核融合学会 年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Tritium Permeation Behavior Through Pyrolytic Carbon in Tritium Production Using High-Temperature Gas-Coooled Reactor for Fusion Reactor2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ushida, Kazunari Katayama, Hideaki Matsuura, R. Yamamoto, Satoshi Fukada, Minoru Goto, Shigeaki Nakagawa
    • 学会等名
      17th Int. Conf. Fusion Reactor Materials(ICFRM-17)
    • 発表場所
      Eurogress Aachen, Germany
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PyC被覆グラファイトにおける水素透過挙2015

    • 著者名/発表者名
      牛田博貴, 片山 一成, 松浦 秀明, 深田 智, 後藤実, 中川繁昭
    • 学会等名
      日本原子力学会「2015年秋の大会」
    • 発表場所
      静岡大学静岡キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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