核融合炉の液体金属流プラズマ対向壁における熱・粒子輸送に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25K00990
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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: 増崎 貴 核融合科学研究所, 研究部, 教授 (80280593)
• 研究分担者: 浜地 志憲 核融合科学研究所, 研究部, 助教 (60761070) ; 豊田 浩孝 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70207653)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2026年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: 液体金属 / ダイバータ / 核融合炉 / 熱輸送 / 粒子輸送

研究開始時の研究の概要

核融合炉のプラズマ対向壁で特に熱負荷が大きいダイバータ板を自由表面液体金属流で形成することを検討している。本研究では、①電子ビーム照射装置を用いて、磁場と粒子負荷が無い条件で、液体金属流に熱負荷だけを印加する実験から、液体金属流における熱輸送を明らかにする。②水素同位体およびヘリウムのガスおよびプラズマを、流動しない静置した液体金属に照射し、液体金属の拡散係数、透過係数を評価する。③核融合炉の10分の1程度の磁場中で液体金属流にプラズマを照射し、①、②で得られる知見を基に、プラズマ照射された液体金属流における熱・粒子輸送を明らかにする。これにより、自由表面液体金属流ダイバータの検討を進める。