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核融合原型炉の模擬ブランケット体系によるトリチウム増殖比TBRの実験的評価

研究課題

研究課題/領域番号 17H06794
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 核融合学
研究機関京都大学

研究代表者

向井 啓祐  京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (70807700)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード核融合 / 中性子 / ブランケット / イメージングプレート / 中性子源 / ニュートロニクス / 中性子照射 / トリチウム / 中性子計測 / 核融合ブランケット / 核融合中性子 / 中性子検出 / トリチウム増殖 / 放電型核融合中性子源
研究成果の概要

本研究では、核融合中性子を発生する放電型中性子源を用いて、実験体系中のトリチウム増殖比の実験的評価を行った。放電条件の最適化を実施し、1秒間に10^7 n/s以上の中性子を発生させることに成功した。高感度な2次元中性子検出器として中性子イメージングプレートを用い、中性子のエネルギーに依存する輝尽蛍光密度と中性子フルーエンスの直線関係を得た。リチウムターゲットへの中性子照射により、6Liリチウムの(n, T)反応に起因する"中性子影絵"を取得し。トリチウムの生産量、ならびにトリチウム増殖比が実験的に評価できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ブランケットは核融合炉内で燃料(トリチウム)の生産や熱の回収を行う重要な機器であり、特にトリチウム増殖比は炉の燃料自己自給性を示す重要指標である。増殖材への中性子照射実験はトリチウムの回収挙動の解明を目的としたものが中心であり、トリチウム増殖比の評価はシミュレーション研究が中心となっていた。本研究では小型中性子源と中性子イメージングプレートを用い、極微量のトリチウム生産量の評価手法をはじめて示した。本手法は1ピクセルあたり1つの中性子を検知できる感度の高い検出手法であり、微量トリチウムの評価が可能になることから、燃料生産性能の評価実験に利用されると期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Preparation for a neutronics experiment using a discharge fusion device and an imaging plate neutron detector2019

    • 著者名/発表者名
      Mukai Keisuke、Konishi Satoshi
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: in press ページ: 1633-1636

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2019.03.005

    • NAID

      120006724637

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preliminary Results of Neutron Transport in Blanket Module by MCNP with Profile Analysis using Imaging Plate2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Ogino, Keisuke Mukai, Juro Yagi, and Satoshi Konishi
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 中性子イメージングプレートを用いたトリチウム生産量の評価2018

    • 著者名/発表者名
      向井啓祐 ,荻野靖之 ,八木重郎 ,小西哲之
    • 学会等名
      第35回 プラズマ・核融合学会 年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Benchmarking of Neutron Transport in Blanket Module by MCNP with Profile Analysis with Imaging Plate2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Ogino, Keisuke Mukai, Juro Yagi, Satoshi Konishi
    • 学会等名
      23rd Topical Meeting on the Technology of Fusion Energy (TOFE)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fusion neutron generation and two-dimensional neutron measurement by imaging plate detector2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Mukai, Satoshi Konishi
    • 学会等名
      30th Symposium on Fusion Technology (SOFT)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放電型DD核融合中性子源を用いた実験体系中の中性子束分布の評価2018

    • 著者名/発表者名
      向井 啓祐、八木 重郎、小西 哲之
    • 学会等名
      日本原子力学会 2018年秋の大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 放電型中性子源を用いた実験体系中の中性子束分布の評価2018

    • 著者名/発表者名
      向井 啓祐、小西 哲之
    • 学会等名
      日本原子力学会2018春の年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 放電型中性子源を用いた実験体系中の中性子束分布の評価2018

    • 著者名/発表者名
      向井 啓祐、小西 哲之
    • 学会等名
      日本原子力学会春の年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2022-12-28  

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