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2012 年度 研究成果報告書

プラズマ対向壁における複合イオン照射下トリチウムリサイクリング定量評価と能動制御

研究課題

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研究課題/領域番号 22360389
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
研究機関静岡大学

研究代表者

大矢 恭久  静岡大学, 理学部, 准教授 (80334291)

研究分担者 奥野 健二  静岡大学, 理学部, 教授 (80293596)
宮本 光貴  島根大学, 総合理工学部, 助教 (80379693)
芦川 直子  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (00353441)
連携研究者 小野 興太郎  島根大学, 名誉教授 (40106795)
相良 明男  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (20187058)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
キーワードトリチウム / プラズマ壁相互作用 / 複合イオン照射 / 照射損傷 / リサイクリング / ヘリウム / タングステン / 炭素
研究概要

本研究は、核融合炉プラズマ対向材料表面での複合イオン照射下におけるトリチウムリサイクリングを定量的に評価することを目的とした。また、トリチウムリサイクリングと材料照射損傷との関連を明らかにすることで材料の影響を加えたリサイクリングモデルを提案しようとするものである。そこで、重水素照射したタングステン(W)からの重水素滞留挙動を明らかにするとともに、炭素イオン照射したWへの水素イオン照射下における放出ガス種測定を行い、高配向性グラファイト(HOPG)および炭化タングステン(WC)からの放出ガス種との比較から、スパッタリングによる放出ガス種の炭素化学状態依存性を明らかにした。また、エバポレータ法を用いてW表面の改質を行い、トリチウムリサイクリングの能動制御法について検討した。

  • 研究成果

    (42件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (23件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Deuterium trapping by irradiation damage in tungsten induced by different displacement processes2013

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kobayashi et al
    • 雑誌名

      Fusion Eng. Des

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of tungsten-carbon mixed layer and irradiation defects on deuterium retention behavior in tungsten2013

    • 著者名/発表者名
      Ryo Miura et al
    • 雑誌名

      Fusion Eng. Des

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of Hydrogen Isotope Retention Capacity for the Impurity Deposited Tungsten by Long-term Plasma Exposure in LHD2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al.
    • 雑誌名

      Fusion Eng. Des

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of deuterium retention and surface morphology for VPS-W/F82H2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al.
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic deuterium recycling on tungsten under carbon-deuterium implantation circumstance2013

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Taguchi et al
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of hydrogen isotope retention in tungsten exposed to LHD plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Helium irradiation effects on deuterium retention in tungsten2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Sakai et al
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Be seeding on microstructures of tungsten exposed to D-He mixture plasmas in PISCES and its impacts on retention properties2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Miyamoto
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implantation Energy Dependence on Deuterium Retention Behaviors for the Carbon Implanted Tungsten2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al
    • 雑誌名

      J. Plasma Fusion Res

      巻: 10 ページ: 76-80

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behaviors of Deuterium Retention and Microstructure Change of Tungsten Simultaneously Implanted with Carbon and/or Helium Ions2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al
    • 雑誌名

      Mater. Trans

      巻: 54 ページ: 430-436

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on plasma - tungsten surface interactions using the new experimental device EXPRESS2013

    • 著者名/発表者名
      Ryo Miura et al
    • 雑誌名

      J. Plasma Fusion Res

      巻: 10 ページ: 85-88

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integrated Material System Modeling of Fusion Blanket2013

    • 著者名/発表者名
      Akio Sagara et al
    • 雑誌名

      Mater. Trans

      巻: 54 ページ: 477-483

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of hydrogen isotope retention and irradiation damage behaviors in tungsten and SS-316 with simultaneous C+-D2+implantation2011

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oya et al
    • 雑誌名

      Fusion Eng. Des

      巻: 86 ページ: 1776-1779

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature Dependence of Retention Behavior of Energetic Deuterium and Carbon Implanted into Tungsten Simultaneously2011

    • 著者名/発表者名
      Wanjing Wang et al
    • 雑誌名

      Jour. Nucl. Mater

      巻: 417 ページ: 555-558

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of deuterium retention for ion-irradiated and neutron-irradiated tungsten2011

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al
    • 雑誌名

      Phys. Scr

      巻: 145 ページ: 014050

    • 査読あり
  • [雑誌論文] he deuterium depth profile in neutron-irradiated tungsten exposed to plasma2011

    • 著者名/発表者名
      Masashi Shimada et al
    • 雑誌名

      Phys. Scr

      巻: 145 ページ: 014051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between desorption of deuterium and recovery of irradiation defects in simultaneously deuterium and carbon ion- implanted tungsten2010

    • 著者名/発表者名
      Rie Kurata et al
    • 雑誌名

      J. Plasma Fusion Res

      巻: 9 ページ: 163-166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of hydrogen isotope trapping and detrapping for tungsten under simultaneous triple ion (C+, D2+and He+) implantation2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater.

      巻: 415 ページ: S701-S704

    • 査読あり
  • [学会発表] 様々な温度にて炭素照射したタングステンにおける欠陥形成と重水素滞留挙動の相関関係に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      川崎浄貴 他
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第29回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121127-30
  • [学会発表] 重水素プラズマ暴露したタングステンにおける表面化学状態変化と重水素滞留挙動2012

    • 著者名/発表者名
      藤島徹生 他
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第29回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121127-30
  • [学会発表] Influence of tungsten - carbon mixed layer and irradiation defects on D retention behavior in tungsten2012

    • 著者名/発表者名
      Ryo Miura et al.
    • 学会等名
      27th Symposium of Fusion Technology
    • 発表場所
      ベルギー
    • 年月日
      20120924-28
  • [学会発表] Enhancement of Hydrogen Isotope Retention Capacity for the Impurity Deposited Tungsten by Long-term Plasma Exposure in LHD2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al.
    • 学会等名
      27th Symposium of Fusion Technology
    • 発表場所
      ベルギー
    • 年月日
      20120924-28
  • [学会発表] Deuterium trapping by irradiation damage in tungsten induced by different displacement processes2012

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kobayashi et al.
    • 学会等名
      27th Symposium of Fusion Technology
    • 発表場所
      ベルギー
    • 年月日
      20120924-28
  • [学会発表] "タングステン-炭素混合層における水素同位体拡散挙動に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      川崎浄貴 他
    • 学会等名
      第9回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20120628-29
  • [学会発表] 中性子照射したタングステンにおける水素同位体滞留挙動に関する研究(日米協力TITAN計画)2012

    • 著者名/発表者名
      小林真 他
    • 学会等名
      第9回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20120628-29
  • [学会発表] Correlation between irradiation damage formation and deuterium retention behavior in tungsten under C+-D2+simultaneous implantation2012

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Taguchi et al.
    • 学会等名
      11th International Workshop on Hydrogen Isotopes in Fusion Reactor Materials
    • 発表場所
      ドイツ
    • 年月日
      20120529-31
  • [学会発表] Evaluation of hydrogen isotope retention enhancement for tungsten by plasma exposure in LHD2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al.
    • 学会等名
      20th International Conference on Plasma Surface Interactions 2012
    • 発表場所
      ドイツ
    • 年月日
      20120521-25
  • [学会発表] Dynamic deuterium recycling on tungsten under carbon - deuterium implantation circumstance2012

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Taguchi et al.
    • 学会等名
      20th International Conference on Plasma Surface Interactions 2012
    • 発表場所
      ドイツ
    • 年月日
      20120521-25
  • [学会発表] Study on the plasma-tungsten surface interactions using the new experimental device EXPRESS2012

    • 著者名/発表者名
      Ryo Miura et al.
    • 学会等名
      4th Japan-China Workshop on Fusion-Related Tritium Science ond Technology
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      20120509-11
  • [学会発表] Implantation energy dependence on deuterium recycling and retention behaviors for the carbon implanted tungsten2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al.
    • 学会等名
      4th Japan-China Workshop on Fusion-Related Tritium Science ond Technology
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      20120509-11
  • [学会発表] 重水素照射したタングステンにおける水素同位体リサイクリングにおよぼす炭素照射の影響2012

    • 著者名/発表者名
      内村大道 他
    • 学会等名
      日本原子力学会「春の年会」
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2012-03-19
  • [学会発表] STUDY OF CARBON - DEUTERIUM SIMULTANEOUS IMPLANTATION EFFECTS ON DEUTERIUM RETENTION IN TUNGSTEN2011

    • 著者名/発表者名
      Kiyotaka Kawasaki et al.
    • 学会等名
      15thInternational Conference On Fusion Reactor Materials
    • 発表場所
      米国
    • 年月日
      20111016-22
  • [学会発表] Recycling and retention behaviors of hydrogen isotopes implanted into tungsten-carbon mixed layer2011

    • 著者名/発表者名
      Masato Suzuki et al.
    • 学会等名
      10thInternational Symposium on Fusion Nuclear Technology
    • 発表場所
      米国
    • 年月日
      20110911-16
  • [学会発表] タングステン中の水素同位体滞留挙動に及ぼす炭素照射効果に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      三浦遼 他
    • 学会等名
      日本原子力学会/第43回中部支部研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2011-12-06
  • [学会発表] 固体における高エネルギーイオンのホットアトム化学的過程に関する研究(XXVII) -重水素イオンを単独照射したタングステンにおける重水素滞留挙動の解明-2011

    • 著者名/発表者名
      内村大道 他
    • 学会等名
      日本放射化学学会/第55回放射化学討論会
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] タングステン-炭素混合層に照射した水素同位体のリサイクリング挙動および滞留挙動2011

    • 著者名/発表者名
      大矢恭久 他
    • 学会等名
      日本原子力学会「秋の大会」
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-09-19
  • [学会発表] Comparison of hydrogen isotope retention and irradiation damage behaviors in tungsten and SS-316 with simultaneous C+-D2+implantation2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al.
    • 学会等名
      26th Symposium on Fusion Technology
    • 発表場所
      ポルトガル
    • 年月日
      20100927-1001
  • [学会発表] Dynamics of hydrogen isotope trapping and detrapping for tungsten under simultaneous triple ion (C+, D2+and He+) implantation2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Oyaet al.
    • 学会等名
      19th International Conference on Plasma Surface Interactions
    • 発表場所
      米国
    • 年月日
      20100524-28
  • [学会発表] 固体における高エネルギーイオンのホットアトム化学的過程に関する研究(XXIV)-重水素-炭素-ヘリウムイオンを同時照射したタングステン中の重水素の化学的挙動の解明-2010

    • 著者名/発表者名
      川崎淨貴 他
    • 学会等名
      日本放射化学学会/第54回放射化学討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-28
  • [学会発表] 炭化系セラミックス材料における高エネルギーイオンのホットアトム化学的過程に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      大矢恭久
    • 学会等名
      日本放射化学学会/第54回放射化学討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-28
  • [学会発表] 炭素, ヘリウム,水素同位体同時照射環境下におけるタングステン中の水素同位体滞留と照射挙動2010

    • 著者名/発表者名
      大矢 恭久 他
    • 学会等名
      8回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2010-06-10
  • [備考]

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~srkokun/

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公開日: 2014-08-29  

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