ヘリウム照射による対向材料の特性劣化機構解明とその計測法の開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16082206
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 吉田 直亮 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00127317)
• 研究分担者: 徳永 和俊 九州大学, 応用力学, 准教授 (40227583) ; 渡辺 英雄 九州大学, 応用力学, 准教授 (90212323) ; 岩切 宏友 琉球大学, 教育学部, 准教授 (80325480) ; 坂本 瑞樹 九州大学, 応用力学, 准教授 (30235189) ; 野田 信明 九州大学, 核融合科学研究所, 教授 (10144172) ; 森下 和功 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (80282581) ; 相良 明男 九州大学, 核融合科学研究所, 教授 (20187058) ; 時谷 政行 九州大学, 核融合科学研究所, 助教 (30455208)
• 研究期間 (年度): 2004
• キーワード: 核燃焼 / プラズマ / 壁相互作用 / 第一壁 / 照射損傷 / 電子顕微鏡

研究概要

核燃焼によって発生するヘリウムは、プラズマに対向する真空容器壁やダイバータ、炉内で用いる計測機器等に大きな影響を与える。ダイバータのプラズマ対向材料として期待されているタングステンはその運転温度領域においてヘリウムバブルの熱的な移動・合体が起こり、その結果として表面にメソスケールの激しい凹凸化が進行することが明らかとなった。また、プラズマ計測に使われる第一ミラーの光反射率劣化機構の解明に取り組み、ヘリウムの照射および酸素を含む金属原子の共堆積が光学特性の劣化をもたらすことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] ミクロスケールのプラズマ・壁相互作用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田直亮、時谷政行
  • 雑誌名: J. of Plasma and Fusion Research 47 ページ: 929-936
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tsuchiya 、Retention properties of plasma particles in tungsten exposed to LHD divertor plasmas (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Tokitani, M. Miyamoto, K. Tokunaga, T. Fujiwara, N. Yoshida, S. Masuzaki, N. Ashikawa, T. Morisaki, M. Shoji, A. Komori, LHD Experimental Group, S. Nagata, B
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 363-365 ページ: 806-811
  • 査読あり
• [雑誌論文] Irradiation Effects of Low Energy Helium Ions on Optical Reflectivity of Metallic Mirror (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Ebihara, M. Tokitani, K. Tokunaga, T. Fujiwara, A. Sagara, N. Yoshida
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 363?365 ページ: 1195-1200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Modification and Correlated Internal Damage in Tungsten Irradiated with Low Energy Helium Ions at 1273K (2005)
  • 著者名/発表者名: T. Baba, H. Iwakiri, R. Sugano, N. Yoshida
  • 雑誌名: Materials Transactions 46 ページ: 565-567
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of low energy helium irradiation on plasma facing metals (2005)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshida
  • 雑誌名: J. of Nuclear Materials 337-339 ページ: 946-950
  • 査読あり
• [学会発表] Irradiation Effects in Tungsten-Base Plasma Facing Materials for ITER and Demo (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshida
  • 学会等名: 18th International Conference on Plasma Surface Interactions
  • 発表場所: トレド(スペイン)
  • 年月日: 20080526-30
• [学会発表] Reflectivity Reduction of Retro-Reflector Used in LHD by Plasma-Surface Interaction (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohtawa,N.Yoshida,A.Ebihara,K.Tokunaga,T.Akiyama,M.Tokitani,N.Ashikawa, K.Kawahata
  • 学会等名: 18th International Conference on Plasma Surface Interactions
  • 発表場所: トレド(スペイン)
  • 年月日: 20080526-30