| 研究課題/領域番号 |
16H04624
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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 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
星野 毅 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 ブランケット研究開発部, 上席研究員(定常) (80370469)
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| 研究分担者 |
町田 昌彦 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主席 (60360434)
佐々木 一哉 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (70631810)
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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 |
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 核融合炉 / トリチウム / リチウム / 同位体分離 / 電気透析 / イオン伝導体 / リチウム6 / プラズマ・核融合 / 反応・分離工学 |
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| 研究成果の概要 |
核融合炉燃料として必要なトリチウムは、リチウム6(6Li)と中性子との核反応により生産する。天然のリチウムには6Liが最大で約7.8％(残りはリチウム7(7Li))しか存在せず、核融合炉では6Liを約90%に濃縮する必要がある。本研究では、イオン伝導体中における6Liと7Liの移動メカニズムを計算シミュレーションにて探索し、イオン伝導体中をLiイオンが透過する際、6Li、7Liの移動速度に差があることを明らかにした。次に、実験にて、イオン伝導体を6Li分離膜とし、6Li分離回収試験を行った結果、高い6Li同位体分離係数(約1.05)が得られ、革新的6Li分離回収法としての基盤技術を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
核融合炉は重水素と三重水素(トリチウム)を燃料とする。重水素は海水にほぼ無尽蔵に含まれている。一方、トリチウムは自然界にほとんど存在しないため、リチウムに中性子を当て、人工的に製造する。このリチウムは海水にほぼ無尽蔵に含まれることから、海水から回収したリチウムより、核融合炉燃料トリチウム製造に必須なリチウム同位体であるリチウム6を分離できれば、核融合のエネルギー源はほぼ無尽蔵となり、資源に乏しい日本が将来安定したエネルギーを得ることができる、重要な研究開発テーマである。
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