2007 Fiscal Year Annual Research Report
核融合炉ブランケット材料中のトリチウム-材料相互作用に関する研究
| Project Area | Tritium Science and Technology for Fusion Reactor |
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19055001
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
寺井 隆幸 The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (90175472)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 晶大 東京大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80332188)
田中 照也 核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 助教 (30353444)
志村 憲一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 研究機関研究員 (90391292)
久保 俊晴 東京大学, 大学院・工学系研究科, 研究機関研究員 (10422338)
星野 毅 日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究員 (80370469)
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| Keywords | ブランケット / トリチウム / 増殖材料 / 中性子照射 / コーティング |
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| Research Abstract |
核融合炉ブランケットにおいて安全・安定かつ最適化されたブランケットシステムを構築するためには、トリチウム増殖材料中でのトリチウムの移動メカニズムを解明する事が重要である。本研究では、近年特に注目されている液体トリチウム増殖材料を中心に、原子炉やトリチウムを用いた実験研究を行い、それらの内部、表面、及びその近傍におけるトリチウム挙動について学術的基盤を構築することを目的とする。液体溶融塩増殖材料候補であるフッ化リチウムフッ化ベリリウム混合溶融塩(Flibe)については、東京大学原子炉「弥生」のFCにおいて純化したFlibeを溶融状態で照射した。核変換により生成したトリチウムは、気相へ放出されると同時に容器壁を透過して漏洩するが、これらをパージガスによって回収し測定系に導く事によって、照射下でのトリチウムの放出・漏洩拳動をその場測定した。パージガス中のトリチウムはTF,HT等の化学形にて存在すると考えられ、HT放出は早くTF放出は遅い過程であった。気相へ放出される過程は透過より早い事もわかり、Flibe-壁界面での移動に大きな抵抗がある事がわかった。液体金属増殖材料候補である溶融金属リチウムについては、これらの液体増殖材料と接する構造材料配管を通しての水素及び重水素の透過漏洩挙動を試験し、純鉄を用いた場合には鉄中の拡散係数のみに応じた透過が見られた。固体増殖材料については、リチウムタイタネートを対象とし、トリチウム放出に深く関わると考えられ、酸化還元状態や温度等によって発生する蒸発特性について詳細に分析した。また、ブランケット構造材料壁におけるトリチウム透過について研究するために増殖材用水素同位体透過抑制試験装置を作成し、基盤材料による装置試験及び初期的な試験を実施した。
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