| 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, 研究部, 助教 (70749085)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023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 / 深さ分布計測 / 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。
該当年度はイオンビーム解析装置で検出器の通信不具合が発生したためメンテナンスを実施した。また新たにファラデーカップを作成し、分析チャンバーに取り付けた低エネルギーイオン照射源の照射電流量を測定した。来年度は整備したイオンビーム解析装置および低エネルギーイオン源を用いて、ヘリウムバブル形成タングステン試料中の水素同位体拡散の動的挙動について明らかにしていく。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本年度は発生した検出器の通信不具合の原因調査およびメンテナンスを実施した。そのため本年度の進捗は予定よりも遅れてしまった。来年度は改善したイオンビーム解析装置を用いて水素同位体の深さ分布を計測していく。
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| 今後の研究の推進方策 |
イオンビーム解析装置および低エネルギーイオン照射源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。核反応法（NRA）分析が難しい場合は弾性反跳粒子検出法(ERDA)を実施し、水素同位体の深さ分布計測を実施する。
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