核融合炉金属再堆積層における水素同位体挙動に関する研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760691
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 片山 一成 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教 (90380708)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: プラズマ・壁相互作用 / 再堆積

研究概要

次世代高密度エネルギー源として期待される核融合炉の開発において、燃料トリチウム挙動の把握は必須の課題である。本研究ではプラズマを閉じ込める容器内壁の損耗により形成される金属再堆積層における燃料水素同位体の捕捉・放出特性評価を行った。水素プラズマ照射下で成長する金属堆積層には、多量の水素が捕捉され、その量は堆積条件により大きく変動することがわかった。また、取り込まれた水素同位体の回収には600℃以上の高温加熱が必要であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Hydrogen incorporation in tungsten deposits growing by deuterium plasma sputtering (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazunari Katayama, Sansiro Kasahara, Shinichi Ishikawa, Satoshi Fukada, Masabumi Nishikawa
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of oxygen on hydrogen retention in W deposition layers formed by hydrogen RF plasma (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Fujiki, Kazunari Katayama, Sansiro Kasahara, Satoshi Fukada, Masabumi Nishikawa
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design 85 ページ: 1094-1097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen release from deposition layers formed from 316 stainless steel by hydrogen plasma sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Katayama, Y.Uchida, T.Fujiki, M.Nishikawa, S.Fukada, N.Ashikawa, T.Uda
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 390-391 ページ: 689-692
  • 査読あり
• [学会発表] プラズマ容器内とその周辺でのトリチウム挙動に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片山一成
  • 学会等名: 科研特定領域「核融合トリチウム」研究発表・交流会
  • 発表場所: 湯河原
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] タングステン再付着物中の水素挙動に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片山一成
  • 学会等名: PWI合同研究会
  • 発表場所: 核融合科学研究所
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] Hydrogen incorporation in tungsten deposits growing by deuterium plasma sputtering (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Katayama, S.Kasahara, S.Ishikawa, S.Fukada, M.Nishikawa
  • 学会等名: The 26^th Symposium on Fusion Technology
  • 発表場所: ポルト
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] プラズマ曝露による金属堆積層からの水素同位体脱離挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川進一郎、片山一成、笠原三四郎、深田智、西川正史、大西泰仁
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] スパッタ金属堆積過程℃の軽水素・重水素捕捉挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片山一成、藤木俊也、笠原三四郎、深田智、西川正史、石川進一郎
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 茨城大学
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] プラズマ容器内でのトリチウム挙動に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片山一成
  • 学会等名: 科研特定領域「核融合トリチウム」若手交流研究発表会
  • 発表場所: 御殿場
  • 年月日: 2010-03-06
• [学会発表] 金属堆積層における水素同位体挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 片山一成、藤木俊也、笠原三四郎、石川進一郎、深田 、西川正史、芦川直子、宇田達彦
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] Effect of oxygen on hydrogen retention in W deposition layers formed by hydrogen RF plasma (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Fujiki, K.Katayama, S.Kasahara, S.Fukada, M.Nishikawa
  • 学会等名: The 9^th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
  • 発表場所: 大連
  • 年月日: 2009-10-14
• [学会発表] 金属堆積層への水素同位体ガス吸収に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 片山一成、藤木俊也、笠原三四郎、深田智、西川正史
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 堆積層形成と水素同位体捕捉にk何する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 片山一成、深田智、西川正史、藤木俊也、笠原三四郎、石川進一郎、芦川直子、宇田達彦
  • 学会等名: PWI合同研究会
  • 発表場所: 核融合科学研究所
  • 年月日: 2009-08-05
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.qpn.kyushu-u.ac.jp/lab5/index.html