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流動液体金属プラズマ対向機器による周辺粒子制御の実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24360387
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

廣岡 慶彦  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (60311213)

研究分担者 芦川 直子  自然科学研究機構, 核融合科学研究所ヘリカル研究部, 助教 (00353441)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2013年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2012年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワードプラズマー壁相互作用 / プラズマ対向機器 / 水素リサイクリング / 液体金属 / リチウム / 磁場閉じ込め核融合炉 / ダイバーター / ヘリウムリサイクリング / 粒子制御 / 磁気閉じ込め核融合炉 / 溶融リチウム / プラズマ-壁相互作用 / 壁リサイクリング / 周辺プラズマ
研究成果の概要

リチウム温度が融点に達すると水素リサイクリングが顕著に減少する事が観測された。これは、打ち込み深さ付近で水素が飽和してリチウム水素化物(LiH)が析出し、液体中を高速拡散した結果、実効的に飽和状態が解消されるためプラズマ対向面からのリサイクリング減少したものと説明できる。また、水素リサイクリングが飽和した段階で液体を撹拌するとリサイクリングが更に減少することが分かった。これらの結果から、液体金属リチウムをプラズマ対向面材料として用いる場合、一旦、水素飽和した表面であっても強制流動させると粒子リサイクリング制御機能が復活する事が期待される。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Conference Report on the 3rd International Symposium on Lithium Application for Fusion Devices2015

    • 著者名/発表者名
      G. Mazzitelli, Y. Hirooka, J. S. Hu, S. V. Mirnov, R. Nygren et al.
    • 雑誌名

      Nuclera Fusion

      巻: 55 ページ: 027001-027010

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Review of the Present Status and Future Prospects of the Application of Liquid Metals for Plasma-Faccing Components in Magnetic Fusion Devices2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, G. Mazzitelli, S. Mirnov, M. Ono, M. Shimada, et al.
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrogen and Helium Recycling from Stirred Liquid Lithium under Steady State Plasma Bombardment2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Hirooka, Haishan Zhou and Masa Ono
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 89 ページ: 2833-2837

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hdyrogen and Helium Recycling from Stirred Liquid Lithium under Steady State Plasma Bombardment2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Hirooka, Haishan Zhou and Masa Ono
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerosol formation and hydrogen co-deposition by colliding ablation plasma plumes of lithium and lead2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Hirooka, et al.
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 87 ページ: 1760-1764

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 液体金属の核融合装置プラズマ対向壁への応用に関するレビュー2014

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦
    • 学会等名
      平成26年度プラズマ核融合学会年会
    • 発表場所
      新潟朱鷺メッセ
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A REVIEW OF THE PRESENT STATUS AND FUTURE PROSPECTS OF THE APPLICATION OF2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Hirooka
    • 学会等名
      American Nuclear Society Embedded Topical Meeting:
    • 発表場所
      Anahiem, CA, USA
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 流動液体リチウムと定常水素プラズマとの相互作用に関する基礎実験2013

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦、周 海山、小野雅之
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hdyrogen and Helium Recycling from Stirred Liquid Lithium under Steady State Plasma Bombardment2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Hirooka, Haishan Zhou and Masa Ono
    • 学会等名
      3rd Int. Nat. Symp. "Applications of lithium for fusion devices"
    • 発表場所
      ENEA, Frascati, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラズマ・壁境界制御による高出力磁場・慣性閉じ込め核融合炉の実現2012

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会(H24年度第29回年会シンポジウム)
    • 発表場所
      春日市クローバープラザ
    • 年月日
      2012-11-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ヘリカル型原型炉第一壁の水素双方向透過に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦, 他4名
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会(H24年度第29回年会シンポジウム)
    • 発表場所
      春日市クローバープラザ
    • 年月日
      2012-11-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] PLASMA-AND GAS-DRIVEN HYDROGEN ISOTOPE PERMEATION THROUGH THE FIRST WALLOP A MAGNETC FUSION POWER REACTOR2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, et al.
    • 学会等名
      アメリカ原子力学会トピカルミーティングANS-TOFE
    • 発表場所
      Nashville, USA
    • 年月日
      2012-08-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 理科系のための学会・留学英会話テクニック2013

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦
    • 総ページ数
      126
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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