| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
19055009
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
山西 敏彦 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主席 (30354616)
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| 研究分担者 |
林 巧 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (70354678)
岩井 保則 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (70354610)
磯部 兼嗣 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (00354613)
原 正憲 富山大学, 水素同位体科学研究センター, 准教授 (00334714)
杉山 貴彦 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90353440)
奥野 健二 静岡大学, 理学部・付属放射化学研究施設, 教授 (80293596)
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| 連携研究者 |
小柳津 誠 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 任期付研究員 (60516855)
佐藤 克美 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 技術開発協力員
ウラジミール アリモフ 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, リサーチフェロー
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| 研究期間 (年度) |
2007 – 2011
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| キーワード | トリチウム / 水処理 / 材料 / 腐食 / 透過 |
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| 研究概要 |
高濃度トリチウム水の金属腐食挙動に関し、界面の腐食により水素が発生し、その水素が金属内へ侵入透過することを明らかとした。高濃度T水によるステンレス鋼腐食の研究に関しては、トリチウム(T)が存在すると、不動態が形成されるまでにより多くの時間と溶存酸素が必要である事を明らかとした。トリチウム水処理用化学交換塔の高分子材の耐放射線性データを取得し、1000kGyまでの電子線照射でも大きな劣化は生じないこと、高濃度トリチウム水浸漬による劣化は、水の放射線分解により生じるラジカルは寄与しないことを明らかとした。また、無機担体をベースとした疎水性白金触媒を用いたT及び有機T酸化反応のデータ整備を進めた。水処理用化学交換塔の充填長100cm,水素ガス流量が5L/minの条件で、軽水素とトリチウム間の同位体分離係数が19200に達することを実証した。更に、解析モデルを開発し、実験データとよく一致することを示した。本解析モデルを用い、システム設計を行った。高分子材、ポリイミド、セルロース、ポリプロピレン中のトリチウム水の透過挙動及びトリチウム水の溶解量を測定し、T水蒸気の透過率の活性化エネルギーはそれぞれ-5.0kJ/mol、5.2ｋJ/mol、10kJ/mol、トリチウム水の溶解エンタルピーは-34kJ/mol、-36kJ/mol、-30kJ/mol、拡散の活性化エネルギーは29kJ/mol、41kJ/mol、40kJ/molであることを明らかにした。ステンレス酸化膜における水素同位体滞留・放出挙動に関して、酸化膜内部・バルクに水素同位体が捕捉され、その放出過程は、酸化膜の分解に伴い変化することを解明した。
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