• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

先進ブランケット用機能分担型多重界面構造の創生と過酷環境下自己修復機能発現解析

研究課題

研究課題/領域番号 16H04617
研究機関東京工業大学

研究代表者

近藤 正聡  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70435519)

研究分担者 菱沼 良光  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00322529)
田中 照也  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (30353444)
佐々木 一哉  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (70631810)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード液体ブランケット / 液体ダイバータ― / 腐食 / コーティング / 水晶振動子マイクロバランス法 / 電気化学インピーダンス法 / 液体金属
研究実績の概要

核融合炉先進ブランケットや液体ダイバータの熱交換器を含む冷却系において、トリチウムの透過防止や材料共存性が課題とされてきた。本研究では、こうした課題を同時に解決する事を目的として、トリチウム透過抑制、耐食性、自己修復性を兼ね備える機能分担型多重被覆構造の開発研究を実施してきた。この被膜構造に要求されるのは、長期運転期間中に信頼性を維持資し続ける事であるが、そのためには被膜の健全性をIn-situで監視する技術が必要となる。そこで、電気化学的手法を応用したIn-situ監視技術の開発研究を実施した。2016年度から2018年度の期間において、電気化学インピーダンス法を応用する事により、液体増殖材等と接液する被膜内にクラックが発生したり、剥がれたりする挙動をIn-situで非破壊評価する事が可能である事がわかった。2019年度は、微小な質量変化を伴う腐食などの化学反応をIn-situで評価する事を目的として、水晶振動子マイクロバランス法を応用する技術の開発研究を様々な技術的課題を整理した上で実施した。Niコーティングを施した水晶振動子にLiを接触させながら、200℃-250℃の温度条件で600s-1200s保持する事により腐食試験を実施した。試験後、水晶振動子を水やエタノールを用いて洗浄し、振動数を測定した。実験前後の水晶振動子の振動数の変化とSaurbreyの式を用いて、液体Li中へのNiの溶出量を求めた。その結果、Niの溶出量を従来の腐食試験の重量減少量(1 g/m2)の1/1000である10-3g/m2の精度で求める事に成功した。極めて短い時間で生じている定常的な溶出現象を捉えていると仮定し、拡散方程式を用いたモデル評価から、静止場Li中におけるNi拡散係数を獲得する事にも成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Liquid Breeder Materials2020

    • 著者名/発表者名
      Kondo Masatoshi、Tanaka Teruya、Fukada Satoshi、Valentyn Tsisar
    • 雑誌名

      Comprehensive nuclear materials

      巻: 2 ページ: 1-27

    • DOI

      10.1016/B978-0-12-803581-8.11619-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Materials issues for liquid metal coolant nuclear systems2020

    • 著者名/発表者名
      T. Muroga, M. Kondo
    • 雑誌名

      IAEA-TECDOC-1912: Challenges for Coolants in Fast Neutron Spectrum Systems

      巻: 1912 ページ: 152-156

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermodynamic consideration on chemiclaa interactions between liquid metals and steels2020

    • 著者名/発表者名
      M. Kondo, C. Park, T. Nozawa, K. Sasaki, M. Takahashi, Y. Hishinuma, T. Tanaka,T. Muroga, B. Matovic
    • 雑誌名

      IAEA-TECDOC-1912: Challenges for Coolants in Fast Neutron Spectrum Systems

      巻: 1912 ページ: 152-156

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Material issues related to tritium breeding and energy conversion in inertial fusion2020

    • 著者名/発表者名
      M. Kondo, K. Yamanoi, T. Norimatsu
    • 雑誌名

      IAEA-TECDOC-1911: Pathways to Energy from Inertial Fusion: Structural Materials for Inertial Fusion Facilities

      巻: 1911 ページ: 216-220

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 液体金属錫(Sn)の材料共存性に関する研究 (1)鉄系材料の場合2020

    • 著者名/発表者名
      近藤正聡, 秋吉優史, 大野直子, 田中照也
    • 学会等名
      日本原子力学会 2020年春の年会
  • [学会発表] 水晶振動子マイクロバランス法による液体金属中の微小物質輸送現象に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      飯塚玲雄, 近藤正聡
    • 学会等名
      日本原子力学会 2020年春の年会

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi