| 研究課題/領域番号 |
21H01065
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
松浦 秀明 九州大学, 工学研究院, 准教授 (50238961)
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| 研究分担者 |
片山 一成 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (90380708)
大塚 哲平 近畿大学, 理工学部, 教授 (80315118)
後藤 実 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 炉設計部, マネージャー (60414546)
中川 繁昭 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 大洗研究所 高温ガス炉研究開発センター, 研究主幹 (40414544)
濱本 真平 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 大洗研究所 高温ガス炉研究開発センター, 研究副主幹 (90435610)
石塚 悦男 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 大洗研究所 高温ガス炉研究開発センター, 再雇用職員 (70355006)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
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| キーワード | トリチウム / 核融合炉燃料 / リチウム / ジルコニウム / 核融合原型炉 / 高温ガス炉 / リチウム装荷用ロッド / リチウム化合物 / Ni被覆Zr球 / ニッケル被覆 / アルミナ容器 / HTTR / Li装荷試験体 / Ｎi被覆Zr球 / リチウム装荷試験体 / アルミナ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
初代核融合炉では 重水素－トリチウム（DT）反応の利用が想定されている．重水素は，自然界に一定の割合で存在するが，トリチウムは放射性核種（半減期約12年）であり，自然界に充分な利用可能量は存在しない．核融合炉で使用するトリチウムは，ブランケットにおいて自前で製造するのが基本的な考え方であるが，原型炉の起動時や事前の炉工学試験には一定のトリチウムが必要である．
本研究では，高温ガス炉を用いたトリチウム製造法の開発に取り組んでいる．これまでの検討を基に，高温工学試験研究炉（HTTR）での照射試験の実施を計画している．本研究では，安全性を確保し，効率的にデータを取得するための試験体の製作に取り組む．
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| 研究成果の概要 |
高温ガス炉を用いた核融合用トリチウム（Ｔ）製造法の確立を目標に，技術開発を行っている．効率的かつ安全にＴを製造し，製造したＴを安定に炉内に閉じ込めるためのリチウム装荷用ロッドを検討しており，本課題では，将来の，高温工学試験研究炉（HTTR）を用いたＴ製造実証及びＴ閉じ込め試験を視野に入れ，Ｔを吸収保持するためのニッケル被覆ジルコニウム球の製作・性能評価を行い，試験体を試作した．得られた知見を基に，試験方法・実炉で使用するリチウム装荷用ロッドの構造を示した．又，模擬照射試験体を用いたトリチウム測定実証試験を実施し，照射後試料トリチウム測定環境を整備した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人類の持続的繁栄に際し，将来に渡る新しいエネルギー源の開発は重要である．核融合炉はCO2や超長寿命放射性核種の発生を伴わない，恒久的なエネルギー源となり得る可能性を持ち，国際的な研究開発が進められている．核融合炉の主燃料である重水素は自然界に一定の割合で存在するが，トリチウム（T）は放射性核種（半減期12年程度)であり，充分な量は存在しない．DT核融合炉では，通常運転中に自力でTを製造するのが基本的な考え方であるが，運転開始時には一定量のTの保有が必要である．本研究は，高温ガス炉を用いた，安全かつ効率的T製造法を開発するものであり，将来の人類のエネルギー源の確保に対して重要な意義を持つ．
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