溶融塩ブランケットの安全性と熱効率向上を目指した水素溶解度の積極的制御の実験研究

2016 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 25249133
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 相良 明男 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (20187058)
• 研究分担者: 菱沼 良光 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00322529) ; 田中 照也 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (30353444) ; 後藤 拓也 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30509518) ; 長坂 琢也 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (40311203) ; 高山 定次 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (40435516) ; 深田 智 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (50117230) ; 室賀 健夫 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (60174322) ; 八木 重郎 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (70629021) ; 渡邉 崇 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 研究員 (90520148)
• 研究期間 (年度): 2013-10-21 – 2017-03-31
• キーワード: 溶融塩ブランケット / 水素吸蔵金属 / 水素溶解度制御 / 強制循環ループ / マイクロ波加熱

研究成果の概要

核融合ブランケットの溶融塩冷却材（FLiBe、FLiNaBe、FLiNaK）に水素吸蔵Ti微粒子を0.1wt%添加することで、実効的な水素保持能力が最大で5桁以上向上することを確認した。また、従来、高温強度に優れるものの、水素吸蔵材料であるために、溶融塩冷却材と組み合わせての使用が難しいとされてきたV合金構造材料への水素蓄積を、Ti微粒子添加により抑制できることも実証した。これらの結果は、金属微粒子を添加する新概念が、より安全で高効率の発電に寄与できることを示している。さらに、金属微粒子に蓄積した水素を効率的に回収するための新提案であるマイクロ波加熱による金属微粒子の選択的加熱にも成功した。

自由記述の分野

核融合炉工学