| 研究課題/領域番号 |
19360424
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
鈴木 正昭 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70114874)
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| 研究分担者 |
森 伸介 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (80345389)
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| キーワード | プラズマ / 反応・分離工学 / 原子力 / 同位体分離 / 窒素同位体 / 高速炉 / 窒化物燃料 / プラズマ化学反応 |
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| 研究概要 |
まず、平成19年度まで得られた窒素同位体分離係数の最大値1.64を更に増加させる手法の検討を文献調査や数値計算によって行った。その結果、更なる分離係数の向上のためには同位体選択性のない解離反応を生む高エネルギー電子の生成を抑制し、振動励起反応を効率よく行う低エネルギー電子を増加させることが必要であるとの結論をえた。その為に、(1)希ガスを添加することで換算電界を減少させ電子エネルギーを減少させる、(2)電界強度の弱い非持続放電を用いて電子エネルギーを減少させる、の二つの方法が有効であることがわかった。そこで、(1)に関しては実際にN_2/O_2プラズマに少量のArを添加し実験をおこない、換算電界の測定を行った。その結果、Arを添加することで換算電界を1/10程度に減少させられることがわかった。また、電子エネルギー分布に関するBoltzmann方程式の数値計算を行い、実験で得られた換算電界から電子エネルギーを算出した。その結果、換算電界が同程度の場合には希ガスを入れた場合に電子エネルギーが増加してしまうが、1/10程度まで換算電界が下がっていれば、希ガスを添加することで電子エネルギーを減少できることを確認した。(2)に関しては電子ビーム励起非持続放電と極短パルス励起非持続放電が有効であることを文献調査から見出した。そして、電子ビーム励起装置および極短パルス励起装置の設計を行い、極短パルス励起非持続放電の予備実験を行い、その有用性を確認した。
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