Elucidation of the hydrogen isotope thermo-diffusion behavior in fusion materials using laser spectroscopy

• 研究課題/領域番号: 24K17033
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分14020:核融合学関連
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: ZHAO Mingzhong 核融合科学研究所, 研究部, 特任研究員 (90897844)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 温度勾配 / 水素同位体透過 / レーザー分光

研究開始時の研究の概要

核融合炉材料低放射化フェライト鋼(RAFM鋼)、銅(Cu)、CuCrZr合金の水素同位体透過・滞留特性は、核融合炉の安全運転や保全を考えると明らかにするべき重要なテーマである。金属材料内の透過・滞留は濃度勾配だけでなく、温度勾配にも依存する。本研究は、試料内部の温度勾配をパラメータに、重水を水素同位体のトレーサーとして用いることで、材料から超軽水を用いた冷却水へ混入する重水素量を検出する。水中の重水素濃度の連続計測を実現するために、中赤外レーザーとヘリオットセルを用いた水同位体計測システムを構築した。