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2017 年度 実績報告書

レーザー核融合実験のためのトリチウム添加プラスチックシェルターゲットの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15J00902
研究機関大阪大学

研究代表者

岩佐 祐希  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワードトリチウム / レーザー核融合 / ターゲット / 放射線
研究実績の概要

本研究は、レーザー核融合実験におけるイオン温度評価のためのトレーサー含有ターゲットの作製技術の開発である。レーザー核融合実験においてイオン温度を測定するために必要なトリチウムを添加した重水素化プラスチックシェルターゲットの開発を行った。前年までは作製の要素技術を開発した。しかし、トリチウムは非密封放射性物質であるため、ターゲット作成時だけではなく大型レーザーでのショット後の実験環境にトリチウムの汚染が広がらないことが必要である。本年はトリチウム添加ターゲットを用いたショット時にトリチウムがどのような挙動を示すかを調べた。トリチウムの挙動を調べるために、目標値の50分の1程度の少ないトリチウムを添加したポリスチレン薄膜を大型レーザーで照射し、チャンバー雰囲気および内壁への影響を測定した。ショット直後、ターゲットチャンバー内の雰囲気および排気からは有意なトリチウムの信号は測定されなかった。一方で、ターゲットに含まれている8割程度のトリチウムがチャンバー内壁に堆積することが確認された。チャンバー内壁においてもトリチウム濃度の差が見られたことからターゲット中のトリチウム分布及びレーザーの照射配置も汚染レベルに影響を及ぼすと考えられる。これらの知見はトリチウムターゲットを使用する実験及び今後の放射線防護に有用であると考えられる。
また、昨年開発したCu含有ターゲットは、核融合実験だけでなく高速電子の挙動を測定する実験への供給を行い、ターゲットのサイズ、形状のバリエーションを増大することができた。ターゲット表面の凹凸は結晶性が原因であることが示唆されたが、これを解決する手法の確立には至っていない。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Controlled Generation of Double Emulsions for Laser Fusion Target Fabrication Using a Glass Capillary Microfluidic Device2018

    • 著者名/発表者名
      Iwasa Yuki、Yamanoi Kohei、Kaneyasu Yumi、Norimatsu Takayoshi
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 73 ページ: 258~264

    • DOI

      10.1080/15361055.2017.1372988

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cu-oleate microspheres fabricated by emulsion method as novel targets for fast ignition laser fusion experiments2017

    • 著者名/発表者名
      Iwasa Yuki、Yamanoi Kohei、Fujioka Kana、Lee Seungho、Sakata Shohei、Yao Akira、Sawada Hiroshi、Yogo Akifumi、Nagatomo Hideo、Fujioka Shinsuke、Norimatsu Takayoshi
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 125 ページ: 89~92

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2017.11.009

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optical damage assessment and recovery investigation of hydrogen-ion and deuterium-ion plasma-irradiated bulk ZnO single crystals2017

    • 著者名/発表者名
      Empizo Melvin John F.、Yamanoi Kohei、Mori Kazuyuki、Iwano Keisuke、Iwasa Yuki、Minami Yuki、Arita Ren、Fukuda Kazuhito、Takano Keisuke、Shimizu Toshihiko、Nakajima Makoto et al.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 121 ページ: 175102~175102

    • DOI

      10.1063/1.4982346

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Cu-tracer containing targets for characterization of laser plasma experiment2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Iwasa, Kohei Yamanoi, Kana Fujioka, Seungho Lee, Shohei Sakata, Hiroshi Sawada, Akira Yao, Akifumi Yogo, Hideo Nagatomo, Shinsuke Fujioka, Takayoshi Norimatsu
    • 学会等名
      8th Target Fabrication Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスを利用したレーザー核融合燃料球の作製2017

    • 著者名/発表者名
      岩佐祐希, 山ノ井航平, 兼安祐実, 乗松孝好
    • 学会等名
      PLASMA 2017

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公開日: 2018-12-17  

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