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定常核融合炉に於ける固体・液体プラズマ対向機器による粒子制御の包括的方法論

研究課題

研究課題/領域番号 18360446
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
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

廣岡 慶彦  核融合科学研究所, 連携研究推進センター, 教授 (60311213)

研究分担者 松岡 啓介  核融合科学研究所, 連携研究推進センター, 教授 (70023736)
大藪 修義  核融合科学研究所, LHD 研究部, 教授 (60203949)
相良 明男  核融合科学研究所, 炉工学センター, 教授 (20187058)
図子 秀樹  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20127096)
吉田 直亮  九州大学, 特任教授 (00127317)
岩切 宏友  琉球大学, 教育学部, 准教授 (80325480)
西川 雅弘  大阪大学, 特任教授 (50029287)
大塚 裕介  大阪大学, 工学研究科, 助教授 (70294048)
中村 博雄  日本原子力研究開発機構, 主任研究員 (20354665)
連携研究者 松岡 啓介  核融合科学研究所, 連携研究推進センター, 教授
大藪 修義  核融合科学研究所, LHD 研究部, 教授
相良 明男  核融合科学研究所, 炉工学センター, 教授
図子 秀樹  九州大学, 応用力学研究所, 教授
吉田 直亮  九州大学, 特任教授
岩切 宏友  琉球大学, 教育学部, 准教授
西川 雅弘  大阪大学, 特任教授
大塚 裕介  大阪大学, 工学研究科, 助教授
中村 博雄  日本原子力研究開発機構, 主任研究員
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
17,410千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 2,610千円)
2008年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2007年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2006年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
キーワード燃料 / ヘリウム灰 / 水素リサイクリング / 粒子制御 / プラズマー壁相互作用 / プラズマ対向機器 / プラズマ-壁相互作用
研究概要

1980 年代後半の米国TFTR でのスーパーショット以来、周辺プラズマ密度の制御、つまり、壁からのリサイクリングを制御することでコア・プラズマの性能が向上することが、磁気閉じ込めコミュニテイーの常識となった。ところが、壁コンデイションニング法によるリサイクリング制御には、壁材料表面の粒子飽和による有限の寿命があるため定常運転磁気核融合炉に適用できない。そこで、本課題では、この定常炉に於ける粒子制御に適用できる新しい壁概念「移動表面式プラズマ対向機器」を提唱し、その表面材料として固体及び液体リチウムを用いて粒子リサイクリングが実験室系装置内の定常水素・ヘリウム混合プラズマ照射下で水素・ヘリウムそれぞれ100%より小の状態で維持できることを原理検証し、その結果に基づいて小型・球状トカマクに於ける能動的周辺制御実験を行いコア・プラズマ性能の向上を実証した。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Active particle control in the CPD compact spherical tokamak by a lithium-gettered rotating drum limiter2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, H. Zushi, et al.
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater (in press)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Active particle control in the CPD compact spherical tokamak by a lithium-gettered rotating drum poloidal liraiter2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 掲載決定 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Particle balance in steady state DT fusion reactors with helium ash removal by wall pumping2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka
    • 雑誌名

      Fusion Sci. & Technol. 52

      ページ: 1040-1044

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Helium ash removal by moving-surface plasma-facing components2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, H. Ohgaki, S. Hosaka, M.Nishiura, and H. Zushi
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater. 363-365

      ページ: 775-780

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Helium ash removal by moving-surface plasma-facing components2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, S. Hosaka, et. al.
    • 雑誌名

      J.Nucl.Mater. 363-365

      ページ: 775-780

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Particle balance in steady state DT fusion reactors with helium ash removalby wall pumping2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka
    • 雑誌名

      Fusion Sci.&Technol. 52

      ページ: 1040-1044

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Helium ash removal by moving-surface plasma-facing components2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Hirooka, S.Hosaka, et al.
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater. (Proc. 16^<th> PSI-conf. Hefei, China) 363-365

      ページ: 775-780

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Particle balance in steady state DT fusion reactors with helium ash removal by wall pumping2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Hirooka
    • 雑誌名

      Fusion Sci. & Technol. (Prof. 16^<th> ANS-TOFE, Albuequerque) (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Particle control in steady state magnetic fusion reactors by solid and liquid lithium plasma-facing components2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, S. Hosaka, M. Nishiura, Y. Ohtsuka and M. Nishikawa
    • 雑誌名

      Nucl. Fusion 46

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Particle control in steady state magnetic fusion reactors by solid and liquid lithium plasma-facing components2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Hirooka, H.Ohgaki, et al.
    • 雑誌名

      Nucl. Fusion 46

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 回転ドラム型リミターによる能動的周辺制御実験と粒子バランスモデリング2008

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦, 図子秀樹, 他
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター
    • 年月日
      2008-12-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 回転ドラム型リミターによる能動的周辺制御実験と粒子バランスモデリング2008

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦、図子秀樹、他
    • 学会等名
      第25 回プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Active particle control in the CPD compact spherical tokamak by a lithium-gettered rotating drum limiter2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, H. Zushi, et al.
    • 学会等名
      Presented at the 18th Int. Conf. on Plasma-Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
    • 発表場所
      Toledo, Spain
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 移動表面式プラズマ対向機器による球状トカマクCPDに於ける能動的粒子制御の基礎実験2007

    • 著者名/発表者名
      廣岡 慶彦、図子 秀樹, 他
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      イーグレ姫路
    • 年月日
      2007-11-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 移動表面式プラズマ対向機器による球状トカマク:CPD に於ける能動的粒子制御の基礎実験2007

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦、図子秀樹, 他
    • 学会等名
      第24 回プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      イーグレ姫路
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 移動表面式プラズマ対向機器による定常運転DT-燃料及びHe-灰粒子制御2006

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦、保坂宗一郎、大塚雄介、西川雅弘
    • 学会等名
      第23 回プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      筑波大学大学会館
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Helium ash removal by moving surface plasma-facing components in steady state fusion devices2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, S. Hosaka, M. Nishikawa, et al.
    • 学会等名
      Presented at the 17th Int. Conf. on Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
    • 発表場所
      Hefei, China
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://dpc.nifs.ac.ac.jp/~hirooka/index-j.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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