| 研究課題/領域番号 |
16H04618
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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 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
上杉 喜彦 金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (90213339)
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| 研究分担者 |
石島 達夫 金沢大学, サステナブルエネルギー研究センター, 教授 (00324450)
田中 康規 金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (90303263)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 制御熱核融合 / プラズマー壁相互作用 / トリチウム吸蔵 / レーザ誘起ブレイクダウン分光法 / 不純物共堆積膜 / 核融合周辺プラズマ / 不純物制御 / 核融合 / リチウム吸蔵 / レーザ誘起ブレイクダウン分光 / 燃料粒子ー不純物共堆積 / 熱核融合プラズマ / 周辺プラズマ / プラズマー材料相互作用 / 水素同位体吸蔵 / 共堆積膜 / レーザブレイクダウン分光法 / LIBS / プラズマ壁相互作用 / 不純物堆積膜 / 水嘘同位体吸蔵 / トリチウム / 窒素スカベンジャー効果 / 水素・不純物共堆積膜 / 熱核融合 / カーボン材 / 水素化炭素膜 / 水素同位体吸蔵制御 / 窒素スカベンジャー / レーザー誘起ブレークダウン分光法 / 不純物・水素共堆積膜 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，核融合炉の遠隔領域における不純物再堆積過程と水素粒子の共堆積膜形成を模擬できる実験系を整備し，生成膜中に吸蔵される水素粒子量を評価・分析することで，水素同位体吸蔵を抑制する手法の開発を行い以下の成果を得た．(1)SUS304を不純物源とした場合、水素プラズマ中にガス不純物として窒素やメタンを導入しHCN/DCNやNHx/NDx等の揮発性ガス分子を生成することが共堆積膜中の水素吸蔵量を低減することに有効であることを示した．(2)窒素不純物を導入した場合，タングステン共堆積膜では表面に窒化タングステン層による拡散障壁バリアー層が形成される事が原因と考えられる水素吸蔵量の増加が見られた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高融点金属材であるタングステンは、ブリスタリングやバブル形成、強い熱衝撃による溶融・クラックの発生等、将来の核融合炉ダイバータ板材料として使用するには問題点も多いのが現状である。核融合炉ダイバータ材料開発研究の大半がタングステン材使用に向けて行われる中で、本研究はLIBS技法を用いて、タングステンを含め多様な不純物を含む低温周辺プラズマ系における不純物共堆積膜中へのトリチウム吸蔵を制御・抑制するスカベンジャー粒子を探索し、水素同位体吸蔵抑制効果をもたらす基礎物理・化学過程を解明することで定常核融合炉開発研究に資するものである。
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