炭素ポンプを用いた水素循環制御の研究

2021 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 21H04456
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分14:プラズマ学およびその関連分野
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 花田 和明 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (30222219)
• 研究分担者: 大宅 諒 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (10804750) ; 中村 浩章 核融合科学研究所, 研究部, 教授 (30311210) ; 齋藤 誠紀 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (40725024) ; 草場 彰 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (70868926) ; 四竈 泰一 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80456152)
• 研究期間 (年度): 2021-04-05 – 2026-03-31

研究の概要

核融合炉研究において、対向壁材料として炭素を用い、プラズマに炭素を添加ドープすることで対向壁全体に炭素を含有する再堆積層を能動的に形成しつつ、低温壁で炭素を回収する「炭素循環ポンプシステム」を形成し、プラズマ容器内に滞留する炭素量を制限しながらも、放射化が問題になる水素同位体の吸蔵量を一定値以下に抑え、低放射化と高性能プラズマ化の両立を実証する研究である。

学術的意義、期待される成果

プラズマに積極的に炭素をドープする一方で、低温壁により炭素を回収する、炭素の循環系を生成することで、プラズマの高性能化と低放射化を実現しようとするアイディアに独自性があり、粒子リサイクリング科学としても学術的意義があると考えられる。研究方法は具体的であり、遂行に必要な体制や設備も整っている。