炉内材料の表面堆積物によるトリチウム保持機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25289335
• 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: 富山大学
• 研究代表者: 松山 政夫 富山大学, 研究推進機構水素同位体科学研究センター, その他 客員教授 (90135004)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: トリチウム / 保持量 / 非破壊測定 / 新規ＢＩＸＳ / 核融合炉材料 / 新規BIXS / その場測定 / BIXS / 核融合炉 / BIXS法 / 非破壊分析 / プラズマ / 対向材料

研究成果の概要

本研究では、核融合炉内での粒子制御やメンテナンス作業時における安全対策の検討に資するために、プラズマ対向材料のトリチウム捕獲・脱離挙動に関する基礎的データベースの構築を目的として、トリチウム保持量を非破壊で評価し得る「新規β線誘起Ｘ線測定装置(Advanced-BIXS)」を構築し、その適用性を調べた。構築されたAdvanced-BIXSを用いて、加熱排気、トリチウム曝露及びＸ線スペクトル測定までの一連の操作おいて試料を大気にさらすことなくトリチウム保持量を測定し、Advanced-BIXS測定装置の適用性・有効性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Ｈｅｌｉｕｍ ｉｒｒａｄｉａｉｔｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｒｉｔｉｕｍ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｔｒｉｔｉｕｍ ｒｅｌｅａｓｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎ ｐｏｌｙｓｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｔｕｎｇｓｔｅｎ． (2015)
  • 著者名/発表者名: Ｙ． Ｎｏｂｕｔａ， Ｙ． Ｈａｔａｎｏ， Ｍ． Ｍａｔｓｕｙａｍａ， Ｓ． Ａｂｅ， Ｙ． Ｙａｍａｕｃｈｉ， Ｔ． Ｈｉｎｏ
  • 雑誌名: Ｊournal of Ｎｕｃｌear Ｍａｔｅｒials 巻: 463 ページ: 993-996
  • DOI: 10.1016/j.jnucmat.2014.12.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ｉｓｏｔｏｐｅ eｆｆｅｃｔｓ ｏｎ desorption kinetics of hydrogen isotopes implanted into stainless steel by glow discharge. (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuyama, M. Kondo, N. Noda, M. Tanaka, K. Nishimura
  • 雑誌名: Fusion Science and Technolgy 巻: 67 ページ: 471-474
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Advanced b-ray-induced X-rayspectrometry for non-destructive measurements of tritium retained in fusion related materials. (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuyama, S. Abe
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Isotope Effects on Desorption Kinetics of Hydrogen Isotopes Implanted into Stainless Steel by Glow Discharge (2015)
  • 著者名/発表者名: Masao Matsuyama, Masamitsu Kondo, Nobuaki Noda, Masahiro Tanaka, and Kiyohiko Nishimura
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 67 ページ: 471-474
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Tracking of tritium retention in stainless steel by BIXS (2015)
  • 著者名/発表者名: Masao Matsuyama, Shinsuke Abe
  • 学会等名: Asia-Pacific Symposium on Tritium Science
  • 発表場所: Mianyang, Sichuan, China
  • 年月日: 2015-11-01
  • 国際学会
• [学会発表] Advanced b-ray-induced X-ray spectrometry for non-destructive measurement of tritium retained in fusion related materials (2015)
  • 著者名/発表者名: Masao Matsuyama, Shinsuke Abe
  • 学会等名: 12th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2015-08-14
  • 国際学会
• [学会発表] Tritium desorption behavior and tritium removal by baking in helium-irradiated tungsten (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nobuta, Y. Hatano, Y. Torikai, M. Matsuyama, S. Abe, Y. Yamauchi
  • 学会等名: 12th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2015-08-14
  • 国際学会
• [学会発表] Trititum Retention in Stainless Steel Pre-irradiated with Helium. (2014)
  • 著者名/発表者名: Masao Matsuyama and Shinsuke Abe
  • 学会等名: Plasama Conference 2014
  • 発表場所: Toki Messe, Niigata, Japan
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [学会発表] Effects of Helium Irradiation for Tritium Retention in Stainless Steel. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Abe and Masao Matsuyama
  • 学会等名: The 24th International Toki Conference (ITC-24) on "Expanding Horizons of Plasama and Fusion Science through Cross-Fertilization"
  • 発表場所: Ceratopia Toki, Toki-city, Gifu, Japan
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
• [学会発表] Research Activity on Tritium-Material Interactions in Hydrogen Isotope Research Center (HRC) (2014)
  • 著者名/発表者名: Masao Matsuyama
  • 学会等名: 12th Japan-China Symposium on Materials for Advanced Energy Systems and Fission & Fusion Engineering
  • 発表場所: Azarea, SHIZUOKA JAPAN
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Tritium retention on stainless steel surface exposed to plasmas in LHD (III) (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuyama, S. Abe, K. Nishimura, N. Ashikawa, Y. Oya, K. Okuno, Y. Yamauchi, Y. Nobuta, and A. Sagara
  • 学会等名: 23rd International Toki Conference on Large-scale Simulation and Fusion Science
  • 発表場所: Ceratopia Toki, Toki-city, Gifu