| 研究課題/領域番号 |
20246131
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
奥野 健二 静岡大学, 理学部, 教授 (80293596)
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| 研究分担者 |
大矢 恭久 静岡大学, 理学部, 准教授 (80334291)
田中 知 東京大学, 工学系研究科, 教授 (10114547)
原 正憲 富山大学, 水素同位体科学研究センター, 准教授 (00334714)
深田 智 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (50117230)
宗像 健三 秋田大学, 工学資源学研究科, 教授 (70264067)
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| キーワード | トリチウム / 固体増殖材料 / ブランケット / 照射欠陥 / 中性子照射 / 核融合 |
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| 研究概要 |
本研究は、核融合炉ブランケット内におけるトリチウム挙動をミクロ的な観点からマクロ的な観点まで統一するモデルを構築しようとするものである。昨年度、検討した共通試料であるLi_2TiO_3を用いて、欠陥形成速度・量の照射欠陥消滅挙動への寄与を明らかにするために欠陥形成素過程の影響をγ線および熱中性子照射試料のアニーリング実験の比較から検討した。これらの試料の照射欠陥消滅過程の比較から、照射欠陥消滅の温度領域が異なることが示され、欠陥形成過程の違いに起因すると結論づけられた。また、欠陥導入試料に対し重水素曝露および昇温脱離(TDS)実験を行い、重水素の捕捉・脱捕捉における欠陥の影響を評価した。その結果、欠陥消滅が重水素の脱捕捉の引き金になっていると考えた。γ線照射試料では未照射試料と比較し、O-D結合に由来するピークの脱離量も増加していたことから欠陥を導入することでリチウム空孔などの照射欠陥に影響したO-D結合が形成するためにO-D結合としての重水素滞留量が増加することが示唆された。さらに、Li濃度の異なるLi_2TiO_3，Li_<2.2>TiO_3,Li_<2.4>TiO_3を用いて湿潤空気下での経時変化を質量変化と相変化より検討を行ったところ、Li濃度が高い材料ではLi_4TiO_3で存在しており,これがLi水酸化物を経てLi_2CO_3に変化することが示された。
一方、原子スケールからのアプローチによる固体増殖材料中の水素同位体拡散および放出のモデル化を、Li_2TiO_3とLiNbO_3を対象に行った。また、実炉では、ペブルベッド内のペブルの充填特性や,ペブルの温度特性も、トリチウム放出挙動を決定する因子となるため、LiAlO_2等を対象としてその評価を行うとともに、過去の研究をレビューし、ブランケット全体での移行挙動を明らかにした。
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