| 研究課題/領域番号 |
21H01071
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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 | 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, 六ヶ所研究所 ブランケット研究開発部, 上席研究員 (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, 六ヶ所研究所 ブランケット研究開発部, グループリーダー (60343927)
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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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 増殖機能材料 / 核融合炉 / リサイクル / マイクロ波加熱 / チタン酸リチウム / ベリライド / 回収 / 表面化学反応 / 沈殿分離 / 核融合 / リサイクル技術 / 低温湿式精製技術 / Li2TiO3 / Be12Ti / 放射性廃棄物 / 溶解促進プロセス / 溶解挙動 / Li2TiO3微小球 / Be微小球 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、量研機構で新たに開発した、化学処理とマイクロ波加熱の複合化処理を用いた新たなリサイクル技術は、経済性と安全性を飛躍的に向上させた金属精製技術であり、当該技術を核融合原型炉からの有用金属リサイクル技術へと発展応用させることにより、資源の有効活用、そして、核融合原型炉の維持費低減を図ることが可能となる。また、同時に放射化物の分離除去を行うことにより、放射性廃棄物低減にも貢献することができる。このように本研究では、安全且つクリーンなエネルギー源としての核融合炉の早期実現に向けた一連のリサイクル技術の創成を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、化学処理とマイクロ波加熱の複合化することによる低温Be精製技術に基づき、核融合炉原型炉における主要金属のリサイクル技術に応用し、核融合原型炉の設計・材料開発に適した使用済み金属材料のリサイクル技術を創成することを目的とする。化学溶液種類、マイクロ波加熱条件、外部加熱などが各々の材料溶解度に与える影響を検証し、溶解促進メカニズムを明らかにする。そして、溶解した溶液からの様々の金属の分離・抽出・析出機構を明らかにする。また、分離・抽出・析出法に応用した不純物の除去技術を検討し、放射性廃棄物の低減できるリサイクル技術の創成を目指す。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本課題では、核融合炉のブランケットに膨大な量が装荷されるチタン酸リチウム（Li2TiO3）とベリライド（Be12Ti）のリサイクル技術の創成を目指し、化学反応とマイクロ波加熱処理により、各々の材料における溶解メカニズムを解明し、高効率で回収可能であることを明らかにしたところが技術的意義である。また、非常に高価な原料に対し、約4年毎の交換時期であっても、多くの量が残ることから、リサイクル技術開発が不可欠であり、且つコストの適切化を図り、貴重な資源循環に期待できるところが社会的意義である。
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