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2010 年度 実績報告書

核融合炉ブランケット材中のトリチウム移動解明と新規回収プロセス開発の研究

計画研究

研究領域核融合炉実現を目指したトリチウム研究の新展開
研究課題/領域番号 19055006
研究機関九州大学

研究代表者

深田 智  九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (50117230)

研究分担者 片山 一成  九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教 (90380708)
西川 正史  九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 名誉教授 (90026229)
榎枝 幹男  原子力研究開発機構, 核融合工学部, 主任研究員 (90354620)
河村 繕範  原子力研究開発機構, 核融合工学部, 主任研究員 (10354614)
相良 明男  核融合科学研究所, 炉工学研究センター, センター長 (20187058)
キーワードトリチウム / プラズマ核融合 / ブランケット / リチウム / 回収 / 透過
研究概要

本特定領域研究「核融合トリチウム」のブランケットシステム研究B1班では、固体酸化物,液体金属,溶融塩の各ブランケット中のトリチウム移動機構解明と新規トリチウム回収システム開発を行っている。2011年3月11日に起こった東日本大震災により平成22年度研究計画の一部が年度内に完了できなかったため、一部を平成23年度に繰り越しておこなった。本報告はその実績報告である.
2010年度九州大学では固体ブランケットLi_2TiO_3やLi_2ZrO_3等のトリチウム移行への水蒸気影響の評価を引き続いて行い、液体ブランケット関係では、LiからのY金属による極微量水素同位体回収への流動の影響を求めた。成果を平成23年度秋原子力学会で発表した.原子力研究開発機構では、固体ブランケットトリチウム移行挙動を明らかにするために、狭窄流路から成るブランケット実機構造を模擬した「メックスフロン」製微小球充填層可視化試験装置の製作に成功し、微小球充填層内の流れの可視化研究を進めた.さらにD-T中性子を使い、実際のTBMを想定したLi_2TiO_3の中性子照射実験でトリチウム回収とパージガス組成との関係を求めた。セラミックプロトン導伝体を用いたトリチウム回収実験も引き続いて行われた。
研究成果は、H22年度全体で、B3班成果を含めトリチウム国際会議等を含めた発表55件、査読付き論文発表11件があり、最終平成23年度では最終とりまとめをおこなうとともに、核融合炉実現に向けて研究を遂行したい.

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (26件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Recent status of fabrication technology development of water cooled ceramic breeder test blanket module in Japan2011

    • 著者名/発表者名
      T. Hirose, H. Tanigawa, A. Yoshikawa, Y. Seki, D. Tsuru, K. Yokoyama, K. Ezato, S. Suzuki, M. Enoeda, M. Akiba
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 86 ページ: 2265-2268

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 核融合炉燃料システムにおける水素吸蔵合金によるトリチウム貯蔵と計量2011

    • 著者名/発表者名
      山西敏彦、林巧、河村繕範
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 46 ページ: 201-205

  • [雑誌論文] セラミックストリチウム増殖材による核融合炉燃料の製造2011

    • 著者名/発表者名
      河村繕範、落合謙太郎, 星野毅
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 46 ページ: 206-209

  • [雑誌論文] Effects of simultaneous transfer of heat and tritium through Li-Pb or Flibe blanket2010

    • 著者名/発表者名
      S. Fukada, Y. Edao, A. Sagara
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 85 ページ: 1314-1319

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mixed desorption of He, H_2 and CH_4 adsorbed on charcoal maximally cooled at 10K2010

    • 著者名/発表者名
      S.Fukada, M.Terashita
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: Vol.47,No.12 ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exchange reaction of hydrogen isotopes on proton conductor ceramic of hydrogen pump for blanket tritium recovery2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawamura, K.Isobe, T.Yamanishi
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research Series

      巻: 9 ページ: 358-362

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Packing experiment of breeder pebbles into water cooled solid breeder test blanket module for ITER2010

    • 著者名/発表者名
      T.Hirose, et al.(他7名)
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 85 ページ: 1426-1429

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overview of the ITER TBM R&D activities in Japan2010

    • 著者名/発表者名
      M.Akiba, M.Enoeda, S.Tanaka
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 85 ページ: 1766-1771

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of oxygen on hydrogen retention in W deposition layers formed by hydrogen RF plasma2010

    • 著者名/発表者名
      T.Fujiki, et al.(他4名)
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 85 ページ: 1094-1097

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct decomposition of methane using helium RF plasma2010

    • 著者名/発表者名
      K.Katayama, et al.(他2名)
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 85 ページ: 1381-1385

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isotopic exchange between hydrogen and deuterium in the process of permeating through Li_<0.17>Pb_<0.83>2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Edao, H.Noguchi, S.Fukada
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 85 ページ: 1225-1228

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of surface water on tritium release behavior from Li_4SiO_42010

    • 著者名/発表者名
      T.Hanada, S.Fukada, et al.(他4名)
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 85 ページ: 998-1001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Removal rates of hydrogen isotope from liquid Li by HF-treated Y plate2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Wu, et al.(他4名)
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 85 ページ: 1484-1487

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tritium removal by Y hot trap for purification of IFMIF Li target2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Edao, et al.(他4名)
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 85 ページ: 53-57

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the fuel balance of a DT reactor2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nishikawa, T.Tanabe
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 85 ページ: 987-991

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on tritium balance in a D-T fusion reactor2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 57 ページ: 120-128

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of separative dsorption of hydrogen, helium and methane from cryosorption pump2010

    • 著者名/発表者名
      S.Fukada, M.Terashita
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 57 ページ: 112-119

    • 査読あり
  • [学会発表] Experimental evaluation of tritium inventory in Li-Pb and design of tritium and heat recovery from Li-Pb blanket of fusion reactor2011

    • 著者名/発表者名
      S.Fukada
    • 学会等名
      Japan-US workshop on fusion power plants and related advanced technologies with participations of EU and Korea
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 年月日
      20110222-20110224
  • [学会発表] Midterm summary of Japan-US fusion cooperation program TITAN2010

    • 著者名/発表者名
      T.Muroga, et al.(他33人)
    • 学会等名
      19^<th> Tc pical Meeting on the Technology of Fusion Energy, TOFE-19
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20101107-20101111
  • [学会発表] Hydrogen isotopes recovery from liquid lithium under dynamic conditions2010

    • 著者名/発表者名
      K.Katekari, et al.(他3名)
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101024-20101029
  • [学会発表] Permeation behavior of two-component hydrogen isotopes in lithium-lead eutectic alloy2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Edao, et al.(他3名)
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101024-20101029
  • [学会発表] Tritium monitoring using magnetically levitated electrode ionization chambers2010

    • 著者名/発表者名
      H.Ichiki, et al.(他5名)
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101024-20101029
  • [学会発表] Leakage of tritium through heat cycles of conceptual design, laser-fusion reactor KOYO-F2010

    • 著者名/発表者名
      T.Norimatsu, et al.(他5名)
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101024-20101029
  • [学会発表] Demonstration of extraction of tritium from tritiated methane in helium by utilizing plasma decomposition2010

    • 著者名/発表者名
      K.Katayama, S.Fukada, et al.(他1名)
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101024-20101029
  • [学会発表] A study on carbon and hydrogen transportation to exhaust systems and sticking behavior2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kasahara, et al.(他5名)
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101024-20101029
  • [学会発表] Effect of water formation reaction on tritium release behavior from Li_4SiO_42010

    • 著者名/発表者名
      H.Yamasaki, et al.(他5名)
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101024-20101029
  • [学会発表] Tritium transfer in porous concrete materials coated with hydrophobic paints2010

    • 著者名/発表者名
      S.Fukada, et al.(他4名)
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101024-20101029
  • [学会発表] Study on tritium release behavior from Li_2ZrO_32010

    • 著者名/発表者名
      T.Kanazawa, et al.(他5名)
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101024-20101029
  • [学会発表] Recent activities on tritium technologies of BA DEMO-R&D program2010

    • 著者名/発表者名
      T.Yamanishi, et al.(他11名)
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20101024-20101029
  • [学会発表] Engineering design and construction of IFMIF/EVEDA lithium test loop2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kondo, et al.(他29名)
    • 学会等名
      23th IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      Taejon, Korea
    • 年月日
      20101011-20101116
  • [学会発表] Measurements of tritium solubility in the eutectic lead-lithium alloy2010

    • 著者名/発表者名
      P.Calderoni, et al.(他3名)
    • 学会等名
      26^<th> Symposium on Fusion Technology, SOFT-26
    • 発表場所
      Port, Portugal
    • 年月日
      20100927-20101001
  • [学会発表] Design of purification loop and traps for IFMIF/EVEDA2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kondo, et al.(他12名)
    • 学会等名
      26^<th> Symposium on Fusion Technology, SOFT-26
    • 発表場所
      Port, Portugal
    • 年月日
      20100927-20101001
  • [学会発表] Hydrogen incorporation in tungsten deposits growing by deuterium plasma sputtering2010

    • 著者名/発表者名
      K.Katayama, et al(他4名)
    • 学会等名
      26^<th> Symposium on Fusion Technology, SOFT-26
    • 発表場所
      Port, Portugal
    • 年月日
      20100927-20101001
  • [学会発表] Present status of Japanese tasks for Li target facility under IFMIF/EVEDA2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nakamura, et al.(11人)
    • 学会等名
      26^<th> Symposium on Fusion Technology, SOFT-26
    • 発表場所
      Port, Portugal
    • 年月日
      20100927-20101001
  • [学会発表] Isotope effect on solubility and diffusivity of hydrogen isotopes in Li-Pb eutectic alloy2010

    • 著者名/発表者名
      S.Fukada, et al.(他4名)
    • 学会等名
      International workshop on liquid metal breeder blankets
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      20100923-20100924
  • [学会発表] Research of Kyushu University in FY2009-2010 on hydrogen trap for IFMIF-EVEDA Li test loop2010

    • 著者名/発表者名
      S.Fukada
    • 学会等名
      3^<rd> IFMIF workshop
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      20100920-20100922
  • [学会発表] Isotope effects on tritium mass transfer in Li_<17>Pb_<83> liquid blankets2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Edao, H.Okitsu, M.Okada, S.Fukada
    • 学会等名
      3^<nd> China-Japan workshop on the tritium and breeding blanket technology
    • 発表場所
      Kunming, China
    • 年月日
      20100620-20100623
  • [学会発表] Deuterium ion exposure in porous tungsten deposits containing hydrogen isotopes and oxgen formed by plasma sputtering2010

    • 著者名/発表者名
      K.Katayama, et al.(他5名)
    • 学会等名
      13^<th> International workshop on plasma-facing materials and components for fusion applications
    • 発表場所
      Rosenheim, Germany
    • 年月日
      20100509-20100513
  • [学会発表] Experimental study on helium gas flow through pebble bed of ceramic tritium breeder in a test blanket module2010

    • 著者名/発表者名
      A.Yoshikawa, et al.(他9名)
    • 学会等名
      9th International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2010-10-26
  • [学会発表] Application of tritium monitor of BIXS use to hot environment2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawamura, W.Shu, M.Matsuyama, T.Yamanishi
    • 学会等名
      9th International Conference on Tritium Science and Technology
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2010-10-25
  • [学会発表] Tritium recovery experiment from Li ceramic breeding material irradiated with DT neutrons2010

    • 著者名/発表者名
      K.Ochiai, T.Hoshino, Y.Kawamura, 他7名
    • 学会等名
      23rd IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      Taejon, Korea
    • 年月日
      2010-10-15
  • [学会発表] Tritium recovery from blanket sweep gas via ceramic proton conductor membrane2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawamura, T.Yamanishi
    • 学会等名
      26^<th> Symposium on Fusion Technology, SOFT-26
    • 発表場所
      ポルト(ポルトガル)
    • 年月日
      2010-09-28
  • [学会発表] ゼオライトの水素吸着特性におけるカチオン交換の影響2010

    • 著者名/発表者名
      河村繕範、山西敏彦
    • 学会等名
      日本原子力学会2010年秋の大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-15
  • [備考]

    • URL

      http://www.jaea.go.jp/02/press2009/p10032601/index.html

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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