| 研究課題/領域番号 |
19K14692
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分14020:核融合学関連
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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 |
矢嶋 美幸 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (70749085)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | タングステン / 水素同位体 / プラズマ壁相互作用 / 核融合 / イオンビーム / ヘリウムバブル / 分子動力学 / シミュレーション / ヘリウム / 重水素 / タンデム加速器 / プラズマ・壁相互作用 / 水素吸蔵 / イオンビーム加速器 / 弾性反跳粒子検出法 / ERDA / 照射損傷 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
核融合炉候補材料であるタングステンにヘリウムが照射されると、タングステン表面近傍にヘリウムの集合体（以下、ヘリウムバブルと表記する）が形成されることがわかっている。ヘリウムバブルが形成により水素同位体の拡散を阻害、あるいは、ヘリウムバブルの連結により水素同位体の脱離を促進することが示されてきた。しかし試料中の水素同位体分布については、まだ十分に明らかになってはいない。特に核融合デモ炉の設計・運用に寄与する、入射イオンエネルギー依存性に関する基礎データは未だ得られていない。そこで本研究ではイオンビーム加速器を用いて、ヘリウムバブルが形成した試料の水素同位体保持量の深さ分布について明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
核融合炉候補材料であるタングステンにヘリウムが照射されると、タングステン表面近傍にヘリウムの集合体（以下、ヘリウムバブルと表記する）が形成されることがわかっている。ヘリウムバブルが形成により水素同位体の拡散を阻害、あるいは、ヘリウムバブルの連結により水素同位体の脱離を促進することが示されてきた。しかし試料中の水素同位体分布については、まだ十分に明らかになってはいない。特に核融合デモ炉の設計・運用に寄与する、入射イオンエネルギー依存性に関する基礎データは未だ得られていない。そこで本研究では核融合科学研究所が所有するイオンビーム解析装置を用いて、ヘリウムバブルが形成した試料中の水素同位体保持量の深さ分布について明らかにすることを目指す。
該当年度は核反応解析法(NRA)分析の為の環境整備を実施した。具体的には、ロシアの国際共同研究者らとのディスカッションのもと選定した検出器の取付およびその他計測に必要な機器の準備を整えた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2022年度は年度途中から申請者は産休・育休を取得したが、産休・育休を取得前に核反応法（NRA）分析のための検出器の選定・購入、検出器用ホルダーの作製、その他計測に必要な機器の準備を整えた。復帰後はそれら計測機器を用いて水素同位体の深さ分布計測を実施する。
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| 今後の研究の推進方策 |
イオンビーム解析装置を用いて弾性反跳粒子検出法(ERDA)およびNRA分析を実施し、ヘリウムバブルが形成した試料中の水素同位体保持量の深さ分布について明らかにする。
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