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JxB駆動循環型液体金属ダイバーター概念の原理検証実験

研究課題

研究課題/領域番号 26630475
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
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 嶋田 道也  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所, 専門業務員(任常) (90725764)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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 / 電磁力 / プラズマ壁相互作用 / 熱・粒子制御 / 粒子リサイクリング / ダイバーター / 燃料粒子制御 / ヘリウム灰粒子制御 / 磁場閉じ込め核融合炉 / プラズマ-壁相互作用 / 熱粒子制御
研究成果の概要

磁気閉じ込め実証炉では、ITERより更にプラズマ加熱パワーが増大することが予測され、最近のSOL幅スケーリングによると、益々ダイバーターに於ける熱集中が起こる傾向になることが予測され、タングステンを熱シンク材に融着させた固体ダイバーターでは、到底除熱できないと推測される。このような問題点を解決する方策として過去10年に渡って本研究代表者は、液体金属をダイバーターに用いる事を提案してきた。最近の結果から、液体を強制流動させる事が熱除去だけでなく粒子制御にも有効であることが分かって来た。本研究課題では、液体金属強制流動の手段として電磁力JxBを用いる事を提案し、その原理検証実験を行った。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 7件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Hydrogen and helium recycling from a JxB-force convected liquid metal GaInSn under steady state plasma bombardment2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Hirooka, Hailin Bi, Michiya Shimada and Masa Ono
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 117

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Steady state hydrogen, deuterium, helium and argon plasma interactions with a liquid metal convected by Lorentz force2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Hirooka, Hailin Bi, Michiya Shimada and Masa Ono
    • 雑誌名

      Nuclear Materials and Energy

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A study on hydrogen transport in a liquid metal GaInSn by plasma-driven permeation method2017

    • 著者名/発表者名
      Hailin Bi, Yoshi Hirooka, Juro Yagi, Yue Xu
    • 雑誌名

      Nuclear Materials and Energy

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conference report on the 4th International Symposiumu on Lithium Application for Fusion Devices2016

    • 著者名/発表者名
      F. L. Tabares, Y. Hirooka, R. Maingi, G. Mazzitelli, V. Mirnov, R. Nygren, M. Ono, and D. N. Ruzic
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 56

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A study on hydrogen transport in liquid metals under steady state plasma bombardment2016

    • 著者名/発表者名
      Hailin Bi, Yoshi Hirooka and Juro Yagi
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Res.

      巻: 11

    • 関連する報告書
      2016 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 a JxB-force convected liquid metal Ga67In20.5Sn12.5 under steady state plasma bombardment2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Hirooka, Hailin Bi, Michiya Shimada, Masa Ono
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Conference report on the 4th International Symposium on Lithium Application for Fusion2016

    • 著者名/発表者名
      F. L. Tabares, Y. Hirooka, R. Maingi, G. Mazzitelli et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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

      Nuclear Fusion

      巻: 55 ページ: 027001-027010

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A review of the present status and future prospectus of the application of liquid metals for plasma-facing components in magnetic fusion devices2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, G. Mazzitelli, S. Mirnov, M. Ono, M. Shimada, and F. L. Tabares
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 68 ページ: 478-483

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Review of the Present Status and Future Prospects of the Application of Liquid Metals for Plasma-Facing Components in Magnetic Fusion Devices2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka, . Mazzitelli, S. Mirnov, M. Ono, M. Shimada and F. L. Tabares
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Actively convected liquid metal divertor2014

    • 著者名/発表者名
      Michiya Shimada1 and Yoshi Hirooka2
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 54

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A review of recent studies on particle recycling from liquid metals under steady state plasma bombardment2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Hirooka and Hailin Bi
    • 学会等名
      JU-Japan workshop on Fusion Power Plants and Advanced Technologies
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ対向表面としてのJxB力による強制対流液体金属による周辺粒子制御2015

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦、Bi Hailin、嶋田道也、小野雅之
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 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] Hydrogen and helium recycling from a JxB-force convected liquid metal Ga67In20.5Sn12.5 under steady state plasma bombardment2015

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦、Bi Hailin、嶋田道也、小野雅之
    • 学会等名
      「リチウムの核融合への応用」に関する国際シンポジウム
    • 発表場所
      グラナダ、スペイン
    • 年月日
      2015-09-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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 実施状況報告書
  • [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
      Anaheim, CA, USA
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Actively circulate liquid metal divertor2014

    • 著者名/発表者名
      M. Shimada
    • 学会等名
      2014 European Physical Society meeting
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 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: 2018-03-22  

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