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2012 年度 研究成果報告書

金属-水界面における双方向水素同位体移行挙動に関する同位体効果の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 21360458
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
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

林 巧  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (70354678)

研究分担者 中村 博文  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (20354615)
磯部 兼嗣  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (00354613)
小林 和容  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (40354609)
大矢 恭久  静岡大学, 理学部, 准教授 (80334291)
奥野 健二  静岡大学, 理学部, 教授 (80293596)
連携研究者 小柳津 誠  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 任期付き研究員 (60516855)
枝尾 祐希  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 博士研究員 (70633858)
研究期間 (年度) 2009 – 2012
キーワード燃料・ブランケット / トリチウム / 同位体効果 / 界面構造
研究概要

金属.水界面において、金属内部から界面に移行した水素同位体は、界面の酸素と相互作用し容易に水分子と同位体交換して水側へ移行するが、酸素がないと他の水素原子と再結合して水素同位体ガス分子状で水側へ移行する。一方、金属の酸化などにより水側から水素同位体が容易に金属内に侵入し、上記と逆方向に金属バルク中を移行する。この双方向同時移行挙動は水素同位体毎に独立しており、実験条件範囲では顕著な同位体差は見られないことを明らかとした。これらを界面変化の観察を含め、整理しモデル化した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Hydrogen isotope permeation behavior from cooling water through various metal piping2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, H. Nakamura, K. Isobe, K. Kobayashi, M. Oyaizu, T. Yamanishi, Y. Oya, K. Okuno
    • 雑誌名

      Fusion Eng. and Design

      巻: Vol.87 ページ: 1333-1337

    • DOI

      DOI:10.1016/j.fusengdes.2012.03.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of surface oxide layer on deuterium permeation behaviors through a type 316 stainless steel2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Oya, M. Kobayashi, J. Osuo, M. Suzuki, A. Hamada, K. Matsuoka, Y. Hatano, M. Matsuyama, T. Hayashi, T. Yamanishi, K. Okuno
    • 雑誌名

      Fusion Eng. and Design

      巻: Vol.87 ページ: 580-583

    • DOI

      DOI:10.1016/j.fusengdes.2012.01.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen isotope behavior transferring through water - metal boundary2011

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, H. Nakamura, K. Isobe, K. Kobayashi, M. Oyaizu, Y. Oya, K. Okuno, T. Yamanishi
    • 雑誌名

      Fusion Sci. and Technol

      巻: Vol.60 ページ: 369-372

    • URL

      http://epubs.ans.org/?a=12382

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluence dependence on deuterium retention for the oxidized SS-3162011

    • 著者名/発表者名
      Y. Oya, S. Suzuki, M. Matsuyama, T. Hayashi, T. Yamanishi, Y. Asakura and K. Okuno
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater.

      巻: Vol.417 ページ: 1154-1157

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jnucmat.2010.12.210

    • 査読あり
  • [学会発表] ステンレスにおける固-液界面での水素同位体存在状態に及ぼす水の放射線分解の影響2013

    • 著者名/発表者名
      奥野健二、大矢恭久、小林真、他3 名
    • 学会等名
      日本原子力学会2013 年春の年会
    • 発表場所
      大阪府 東大阪市 近畿大学
    • 年月日
      2013-03-26
  • [学会発表] 金属-水界面における水素同位体移行挙動-重水からの重水素透過挙動IV : 双方向水素同位体移行実験-2013

    • 著者名/発表者名
      林 巧、磯部兼嗣、中村博文、他5 名
    • 学会等名
      日本原子力学会2013 年春の年会
    • 発表場所
      大阪府 東大阪市 近畿大学
    • 年月日
      2013-03-26
  • [学会発表] Hydrogen isotopes behavior on water metal boundary with/without the Metal Oxide2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, H. Nakamura, K. Isobe, K. Kobayashi, Y. Edao, T. Yamanishi, Y. Oya, K. Okuno
    • 学会等名
      20^<th> ANS Topical Meeting on the Technology of Fusion Energy
    • 発表場所
      Nashville, TN, U.S.A
    • 年月日
      2012-08-27
  • [学会発表] 金属-水界面における水素同位体移行挙動2012

    • 著者名/発表者名
      林 巧、中村博文、磯部兼嗣、他4 名
    • 学会等名
      第9回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 年月日
      2012-06-27
  • [学会発表] 金属-水界面における水素同位体移行挙動-重水からの重水素透過挙動III-2011

    • 著者名/発表者名
      林 巧、磯部兼嗣、中村博文、他5 名
    • 学会等名
      日本原子力学会2011 年秋の大会
    • 発表場所
      福岡県 北九州市 北九州国際会議場
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] Hydrogen isotope permeation behavior from cooling water through various metal piping2011

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, H. Nakamura, K. Isobe, K. Kobayashi, M. Oyaizu, T. Yamanishi, Y. Oya, K. Okuno
    • 学会等名
      10^<th> International Symposium on Fusion Nucl. Technol.
    • 発表場所
      Portland, OR, U.S.A.
    • 年月日
      2011-09-14
  • [学会発表] 金属-水界面における水素同位体移行挙動-重水からの重水素透過挙動II-2011

    • 著者名/発表者名
      林 巧、中村博文、磯部兼嗣、他4 名
    • 学会等名
      日本原子力学会2011 年春の年会
    • 発表場所
      福井県 福井市 福井大学
    • 年月日
      2011-03-30
  • [学会発表] Hydrogen isotope behavior transferring through water - metal boundary2010

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, H. Nakamura, K. Isobe, K. Kobayashi, M. Oyaizu, Y. Oya, K. Okuno, T. Yamanishi
    • 学会等名
      19^<th> Topical Meeting on Fusion Energ
    • 発表場所
      Las Vegas, NV, U.S.A.
    • 年月日
      2010-11-10
  • [学会発表] 金属-水界面における水素同位体移行挙動-重水からの重水素透過挙動-2010

    • 著者名/発表者名
      林 巧、中村博文、磯部兼嗣、他5 名
    • 学会等名
      日本原子力学会2010 年秋の大会
    • 発表場所
      北海道 札幌市 北海道大学
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Fluence dependence on deuterium retention for the oxidized SS-3162009

    • 著者名/発表者名
      Y. Oya, S. Suzuki, M. Matsuyama, T. Hayashi, T. Yamanishi, Y. Asakura and K. Okuno
    • 学会等名
      14^<th> International Conference on Fusion Reactor Materials
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2009-09-07

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公開日: 2014-08-29  

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