| 研究課題/領域番号 |
21246141
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
相良 明男 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 教授 (20187058)
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| 研究分担者 |
室賀 健夫 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 教授 (60174322)
長坂 琢也 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 准教授 (40311203)
田中 照也 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 助教 (30353444)
菱沼 良光 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 助教 (00322529)
近藤 正聡 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 助教 (70435519)
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| キーワード | 溶融塩ブランケット / 強制循環ループ / Flibe / Flinak / 燃料回収 / 熱交換器 |
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| 研究概要 |
核融合炉ブランケットは炉心プラズマと対をなす総合装置である。即ち、炉心容器内壁の構成要素だけではなく、定常かつ安全にエネルギーを取り出す、炉外機器も含めた全体システムとしての総合装置である。核融合炉ブランケットの要素研究は進んでいるが、ブランケットシステムとしての複合挙動の実験研究は進んでいない。溶融塩Flibeの循環技術に関しては、1960年代に米国の液体燃料原子炉MSRで2万時間の豊富な運転実績とデータベースがある。他方、核融合炉では、強磁場環境、対真空片面高熱流除熱輸送、14MeV中性子照射、トリチウム増殖、等の全く未踏の領域に対応した新たな理化工学研究が必要となっている。当該研究では特に溶融塩ブランケットの循環条件での水素と熱の回収両立実験を世界で初めて行い、静的実験およびモデリングとの比較によって物理化学工学に渡る基礎的特性を明らかにする。これによってブランケット工学およびシステム統合技術の構築を飛躍的に前進させることを目指す。合わせて、高温融体科学の進展に貢献する。
平成21年度は、水素熱分離回収制御-1号機(Operational Recovery Of Separated Hydrogen and Heat Inquiry-1,Orosh^2i-1)の本体循環ループ(流速0.2～0.5m/s、運転温度600℃)、水素ガス分析装置、水素回収部(Ni製)を製作し、基本性能試験を行った。循環流動ポンプには、高温使用可能なマグネットカップリング型遠心ポンプを開発し応用した。流量計には、排圧パージ式差圧流量計を応用した。将来Orosh^2i-1で統合試験をするための要素研究として、プロトン導電性固体電解質センサー、ループ構造材料、先進水素透過材料、水素透過防止セラミクス被覆の試作評価、開発、及びFlinakの大量精製(3L)を行った。その結果、それぞれOrosh^2i-1への適用の基本的な見通しを得た。
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