| 研究概要 |
プラズマ対向壁としての黒鉛、および炭素系材料について、水素リサイクリング評価、トリチウムインベントリ評価の観点より気相水素の吸収実験,水素イオン照射した試料、および気相で水素吸収させた試料からの水素昇温脱離実験を行い、得られたデータをもとに水素捕獲サイトと移動の機構を考察した。昨年度までに、2段階の吸収プロセスが存在することを確認し、黒鉛の結晶子粒界拡散、および結晶子内の層間への拡散移動(律速過程は、結晶子表面での原子解離)であるとするモデルを確立した。また水素の捕獲サイトとして、結晶子エッジ面に整列して存在する不飽和炭素原子(活性化エネルギー2.6eV)、黒鉛結晶子内の層間に存在する孤立した不飽和炭素原子(活性化エネルギー4.4eV)を考え、吸収および放出過程のシミュレーションを行った。イオン照射や気相吸収させた試料からの水素昇温脱離実験での放出ピークは、これらのサイトにおける水素分子への再結合、あるいは、分子への再結合後の拡散過程によってうまく表すことができた。また本年度新たに、バルク黒鉛ではなく、カーボンダストでの水素吸収実験を行い、熱分解黒鉛の場合には、バルクの約10倍の水素吸蔵量を観測した。このことは、核融合炉実機内の水素リテンション評価には、ダストの性状の評価が必要なことを示している。本年度にこの研究課題での学会発表は2件(国内1件、国際1件)、論文発表は1件であった。
|
