| 研究課題/領域番号 |
05453193
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山脇 道夫 東京大学, 工学部, 教授 (30011076)
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| 研究分担者 |
小野 双葉 東京大学, 工学部, 助手 (00011198)
山口 憲司 東京大学, 工学部, 助教授 (50210357)
田中 知 東京大学大学院, 工学系研究科, 教授 (10114547)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | プラズマ対向材料 / プラズマ-材料相互作用 / トリチウム / 境界プラズマ / 燃料・不純物粒子輸送 / モデリング |
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| 研究概要 |
本研究では、(a)HHFC(High Heat Flux Components)の開発、(b)トリチウム使用、など、次世代のプラズマ-材料相互作用研究における最重要課題に関する様々な実験や解析を試みた。
(1)定常プラズマ中にCH_4あるいはC_2H_2といった炭化水素ガスを導入したり、あるいは直接黒鉛系材料をさらす実験を行った。その結果、各炭化水素についてCHラジカルに起因する発光ピークを確認するとともに、CHに比べC_2がよりプラズマ中に浸透しやすいこと、さらには、荷電状態としてはC^+が最も存在確率が高いことなど見出した。
(2)境界プラズマのシミュレーションについては、温度勾配に起因するthermal forceの効果を考慮した解析を提案するとともに、さらに急峻な温度勾配下で非局所輸送が起こると考え、その解析を試みた。その結果非局所輸送によるプラズマ温度ならびに密度分布への影響が明らかになった。
(3)将来のトリチウム実験を見据えて、トリチウムガスの精製を金属膜の水素透過現象を利用して行う方法の可能性を検討するために、Nbに対する重水素透過実験を行った。その結果、イオン駆動による重水素の透過率は20-30%にも達し、近年この金属について指摘されている「超透過」を示唆する結果が得られた。また、透過性の制御に重要な影響を及ぼす表面不純物の挙動に関する知見が「その場」表面分析の併用によって得られた。
(4)トリチウム実験を行う試験部を製作し、既設の超高真空システムに組み込んだ。トリチウムは閉鎖系で取り扱われることになり、また、真空容器の容積を小さくしたことでトリチウムの分析感度が改善された。本装置体系を用いて実際に0.6GBqのトリチウムガスを導入し、ニッケル試料に対してトリチウムビーム注入による昇温脱離試験を行った。
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