| 研究課題/領域番号 |
25709086
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
宮本 光貴 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (80379693)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | プラズマ表面相互作用 / ベリリウム / 微細組織 / 電子顕微鏡 / 水素保持特性 / 照射損傷 |
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| 研究実績の概要 |
現在建設が進む国際熱核融合実験炉(ITER)では，プラズマ対向材料としてベリリウムの使用が予定されているが，ベリリウムに関するプラズマ-材料相互作用(PSI)に関しては，その取り扱い上の問題から実験的研究が遅れている．そこで，本研究ではベリリウム共存下でのPSI 研究に焦点を絞り，制御された系における複合イオン照射実験を行い，水素リサイクリング挙動と原子レベルでの損傷組織形成過程を詳細に調べる事を目的としている．
平成26年度末までに，試料薄膜化装置，および大型グローブボックス等を導入しており，ベリリウム含有試料と実験者を完全に切り離した状態での試料取扱い作業が可能な環境を整備している．研究期間3年目にあたる平成27年度は，いよいよベリリウム含有試料による本格的な実験研究を開始した．
カリフォルニア大学サンディエゴ校の直線型高密度プラズマ発生装置により，タングステン試料表面にBe堆積層が形成する条件下でのプラズマ曝露実験を系統的に行い，島根大学にて，各種堆積層の微細組織，および水素保持特性を評価した．この結果，材料の表面に形成するBe堆積層の水素保持特性，および微細組織，結晶構造の温度依存性を明らかにし，材料表面特性がBe堆積環境では著しく変化する事を示した．なお，Be堆積層の微細組織観察は，これまでほとんど報告例がないため，得られたデータは，材料の使用条件の最適化や劣化予測を行う上で重要な指標になると考えられる．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ベリリウム含有試料の安全な取り扱いが可能な実験環境を整備し，本格的な実験研究に取り組んでいる．既に，ベリリウムの混合が材料表面特性に与える影響について多くの知見が得られており，一定の成果が上がっている．また，関連したいくつかの枠組みの共同研究が実施されており，本研究成果に関する知見の共有など，研究者レベルでの緊密な連携も取られている．概ね順調に研究が進展していると考えられる．
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでは，ITERダイバータ環境を模擬した，タングステン試料上へのベリリウム含有プラズマ照射実験を主に実施してきた．一方，ITERの第一壁では金属ベリリウムの利用も予定されていることから，実機環境で予想される重水素/ヘリウム複合イオン照射したベリリウムバルク試料の特性評価を合せて行う．
また，平成28年度は研究期間の最終年度に当たり，これまでに得られている実験データの整理，および捕捉データの取得を行う．研究成果の発信においては，国内外における学会，研究会において積極的に成果報告を行うとともに，広く認められた学術雑誌に複数の論文を寄稿する事を予定している．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
安価な物品の選定や旅費の削減などにより，僅かに次年度使用額が生じた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
繰越額を加えた次年度使用可能額も十分とは言えないので，これまで通り安価な物品や割安の運賃を利用しながら，研究に必要な物品や旅費に使用する予定である．
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