| 研究課題/領域番号 |
17K06998
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
田中 将裕 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00435520)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | トリチウム挙動 / 物質収支 / 化学形態 / プラズマ対向壁材 / 赤外吸収分光計測 / 排気ガス組成 / トリチウム / トリチウム化学形態 / 分光計測 / プラズマ対向壁材料 / 排気ガス組成分析 / 放電洗浄 |
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| 研究成果の概要 |
重水素核融合反応で生じるトリチウムをトレーサーとして用い、4年間にわたり大型核融合試験装置内の水素同位体挙動を評価した。その結果、次のことが明らかになった: 1.生成されたトリチウムの56%が真空容器内に残留した。2.真空容器内からのトリチウム放出は、同位体交換反応と材料中トリチウム拡散が律速であった。3.排出されたトリチウムの化学形態は、分子状>>炭化水素状>水蒸気状であった。4.赤外吸収分光法による排気ガス組成分析から、重水素化炭化水素(CxHyDz)や一酸化炭素、アンモニアの存在が確認された。本研究により、核融合システムにおけるトリチウム収支や、複雑な排気ガスの挙動を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大型核融合試験装置の重水素実験で生成される極僅かのトリチウムをトレーサー(追跡子)として利用することで、核融合装置内外の水素同位体挙動を明らかにすることができました。さらに、核融合装置内から排出されるトリチウムは、さまざまな化学形態として存在すること、水素同位体交換反応と材料内での拡散速度に律速されていることを明らかにしました。この研究成果は、将来の核融合炉で燃料として使用されるトリチウムの安全取り扱いや、燃料を処理し再利用する循環システムに関する重要な知見となります。
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