| 研究課題/領域番号 |
18K05006
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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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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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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 |
金 宰煥 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, 主幹研究員(定常) (80613611)
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| 研究分担者 |
中道 勝 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, グループリーダー(定常) (60343927)
宮本 光貴 島根大学, 学術研究院理工学系, 准教授 (80379693)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 中性子増倍材 / 核融合 / 増殖機能材 / リサイクル技術 / プラズマ焼結 / 回転電極法 / ベリライド / 再使用プロセス / 酸素濃度 / リチウム濃度 / プラズマ焼結法 / 先進中性子増倍材 / プラズマ清浄法 / 蒸発回収法 / 元素分離法 |
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| 研究成果の概要 |
核融合原型炉ブランケットで必須な先進中性子増倍材であるベリライド微小球は、核融合原型炉１基当り約500トンの膨大な量が必要で４年毎のブランケット交換する設計になっている。そして、ブランケット交換時に発生する使用済中性子増倍材には再使用可能なBeを大量に含んでいるため、そのBe微小球のリサイクル技術開発が必要不可欠である。
本研究では、既存の微小球製造収率は約70％であるが、既存の製造法であるプラズマ焼結法と回転電極法を活用することによって、残り30％のものをリサイクルできることと、過酷な環境下における中性子増倍材に形成しうる不純物（Li、水素同位体、酸素等）を完全除去できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
核融合炉ブランケットには、中性子増倍材として膨大なベリリウム金属が装荷されるが、原料全量を輸入に依存している。この中性子増倍材は、1㎜球の形として装荷されるが、1㎜球の製造収率は約70％だが、残り30％も再使用でき、造粒収率を向上させることに成功した。更に、使用済みベリリウム金属は、別の材料との反応により、ベリリウムに生成された不純物（酸素、Li、水素同位体等）についても、既存の造粒法によって、取り除けることを明らかにした。
全量輸入に依存しているベリリウムの収率向上及び、ベリリウム資源のリサイクル技術開発の成果であるため、資源の安定な確保の観点からも社会的意義も大きいと考えられる。
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