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2022 年度 実施状況報告書

液体金属プラズマ対向機器に於ける電磁力強制流動による熱・粒子除去能力の向上

研究課題

研究課題/領域番号 20K03906
研究機関中部大学

研究代表者

廣岡 慶彦  中部大学, 工学部, 教授 (60311213)

研究分担者 大宅 諒  九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (10804750)
胡 長洪  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20274532)
武藤 敬  中部大学, 工学部, 教授 (90115949)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード液体金属 / プラズマ対向機器 / 磁気閉じ込め核融合炉 / プラズマ―壁相互作用
研究実績の概要

前年度までの成果としては、次のようなものが挙げられる:①液体金属(溶融リチウム・3元系共晶合金GaInSn)にJxB-電磁力等によって強制流動を与えた場合、プラズマから入射された粒子の液体深さ方向への輸送が促進される。②同様に、液体金属に強制流動を与えた場合、プラズマからの熱の深さ方向への輸送が促進される。③上記の結果を基に、熱と粒子の郵送が同時に促進されるか否かを実験的に立証する実験セットアップが設計製作された。これらの結果は、昨年のプラズマ核融合学会(年会・富山国際会議場)で口頭発表された:“流動液体金属PFC による熱・粒子制御に関する実験的研究(英文題”A study on power and particle control by convected liquid metal PFCs”)。
以上、本研究課題の総まとめとして昨年度下記の国際会議(シンポジウム)を総合議長として主催、総合議長を務め、自らも論文発表した:国際会議:第7回「液体金属の核融合への応用」国際シンポジウム(2022年12月12日~16日、於:中部大学)発表論文(招待講演)「Observations of effects of convections on particles and heat transport in liquid metals under steady state plasma bombardment and infrared irradiation」この論文は、雑誌(Journal of Fusion Energy)に投稿され現在査読中である。また、この国際シンポジウムの会議報告(Conf. Report)は、国際原子力機関IAEA発刊のNucl. Fusion誌に投稿され、現在査読中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在までに、液体金属の強制流動によって、
1.粒子輸送
2.熱輸送
の促進が確認されている。残るは、1.2.が同時に起こることを実験的に確認することである。

今後の研究の推進方策

最後の実験課題として、液体金属流動によって粒子と熱が同時に輸送を促進されることを実験的に観測する予定であり、その実験準備も着実に進んでいる。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍で実験装置の特注製作(業者)に遅れが生じたため、止む無く年度を跨いで実験を延期した。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 液体金属PFCによる熱・粒子制御に関する実験的研究2022

    • 著者名/発表者名
      廣岡慶彦、他
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会(年会)
  • [学会発表] Observations of effects of convections on particles and heat transport in liquid2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirooka et al.
    • 学会等名
      7th Int. symp. Liquid metals applications for fusion
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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