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2019 年度 研究成果報告書

核融合プラズマ対向材料としてのベリリウムの特性評価

研究課題

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研究課題/領域番号 17H03511
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関島根大学

研究代表者

宮本 光貴  島根大学, 学術研究院理工学系, 准教授 (80379693)

研究分担者 金 宰煥  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 ブランケット研究開発部, 主任研究員(定常) (80613611)
時谷 政行  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (30455208)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードプラズマ・壁相互作用 / 照射損傷 / ベリリウム / 電子顕微鏡
研究成果の概要

現在建設が進む国際熱核融合実験炉(ITER)では,プラズマ対向材料としてベリリウムの使用が予定されておりが,ベリリウムに関しては,その取り扱い上の問題もあり,プラズマ表面相互作用(PSI)に関する実験的研究が遅れている.本研究では,これまでの科研費研究(若手研究(A))で培ったベリリウム含有試料の取り扱い技術やベリリウム堆積薄膜の特性評価の取り組みを発展させ,プラズマ対向材料としてのベリリウムの表面特性を評価した.特に,PSI で問題となる水素同位体挙動を定量的に評価するとともに,原子レベルでの組織観察を行い,微視的観点から現象のメカニズムを解明した.

自由記述の分野

核融合炉材料,プラズマ壁相互作用,

研究成果の学術的意義や社会的意義

核融合プラズマ対向材料としてのベリリウムに関連した系統的な研究は,世界的に見てもほとんど行われておらず,特に,照射材の微細組織観察の例は少なく,国内で十分な加工がおこなえる施設は量子科学技術研究開発機構の青森県六ヶ所サイトのみであった.本研究は,十分な安全対策のもと,ベリリウム試料の薄膜化加工を行い,材料の水素吸蔵メカニズムをナノレベルから解明することを目指した他に類を見ない研究を行った.現在建設中のITER ではベリリウムが使用される予定であるが,本研究を通して得られた成果から,材料の劣化程度や寿命の予測,さらに最適化された使用条件の提案に貢献できると考えられる.

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公開日: 2021-02-19  

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