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核融合炉用トリチウム燃料供給源としての高温ガス炉の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420860
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

後藤 実  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 高温ガス炉水素・熱利用研究センター, 研究主幹 (60414546)

連携研究者 奥村 啓介  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 福島研究開発部門 福島研究開発拠点廃炉国際共同研究センター, グループリーダー (50391313)
中川 繁昭  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 高温ガス炉水素・熱利用研究センター, 研究主幹 (40414544)
松浦 秀明  九州大学, 工学研究院, 准教授 (50238961)
研究協力者 島崎 洋祐  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード高温ガス炉 / 核融合炉 / トリチウム / リチウム / 核熱成立性 / トリチウム製造 / 閉じ込め / 安全性 / 被ばく線量 / リチウム化合物 / 核熱特性評価 / 炉心燃焼計算 / 核特性解析コード / 燃焼計算 / 成立性評価
研究成果の概要

高温ガス炉にリチウム化合物を装荷し、6Li(n,a)反応を用いて核融合炉用燃料であるトリチウムを製造する方法が提案されている。一般的な高温ガス炉の設計においては、過剰反応度を抑制するために、可燃性毒物としてホウ素が炉心に装荷される。本研究では、熱エネルギーとトリチウムの生産を両立するために、リチウムをホウ素の代わりに高温ガス炉に装荷することとした。リチウム装荷高温ガス炉の核熱成立性を評価するために、核特性値及び燃料温度を計算した。これらの計算結果は設計要求を満たし、熱エネルギーとトリチウムの生産を両立するリチウム装荷高温ガス炉の核熱成立性を確認した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Ignition Studies of D-3He Spherical Tokamak Reactor2018

    • 著者名/発表者名
      Minoru Goto, Keisuke Okumura, Shigeaki Nakagawa, Yoshitomo Inaba, Hideaki Matsuura, Hiroyuki Nakaya, Kazunari Katayama
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: online ページ: 357-361

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2018.02.029

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Feasibility Study on Lithium-loaded High Temperature Gas-cooled Reactor for Tritium Production for Fusion Reactors2017

    • 著者名/発表者名
      Minoru Goto, Keisuke Okumura, Shigeaki Nakagawa, Yoshitomo Inaba, Hideaki Matsuura, Hiroyuki Nakaya, Kazunari Katayama
    • 学会等名
      13th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高温ガス炉を用いたトリチウム生産手法の検討と今後の展開 (3)トリチウム製造とエネルギー生産を両立する高温ガス炉の核熱設計2016

    • 著者名/発表者名
      後藤実
    • 学会等名
      日本原子力学会2016年秋の大会
    • 発表場所
      久留米シティプラザ(福岡県久留米市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温ガス炉を用いたトリチウム生産手法の検討と今後の展開 (4)高温ガス炉HTTRの照射設備2016

    • 著者名/発表者名
      島崎洋祐
    • 学会等名
      日本原子力学会2016年秋の大会
    • 発表場所
      久留米シティプラザ(福岡県久留米市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] トリチウムを製造するLi装荷高温ガス炉の核熱特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      後藤実、奥村啓介、中川繁昭、稲葉良知、松浦秀明、中屋裕行、片山一成
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第32回年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 核融合炉用トリチウムを製造するLi装荷高温ガス炉の核特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      後藤実、奥村啓介、中川繁昭、松浦秀明、中屋裕行、片山一成
    • 学会等名
      日本原子力学会2015年春の年会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス(茨城県日立市)
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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