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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Measurement of Tritium Distributions on Divertor Tiles used in JET-ITER Like Wall Experiments

Research Project

Project/Area Number 26289353
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

波多野 雄治  富山大学, 研究推進機構 水素同位体科学研究センター, 教授 (80218487)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大塚 哲平  近畿大学, 理工学部, 准教授 (80315118)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywordsプラズマ・核融合 / 放射線 / 水素 / 可視化 / タングステン
Outline of Annual Research Achievements

国際熱核融合実験炉ITERでは炉内トリチウム(T)蓄積量を低減するため、従来の炭素材に替えて、第一壁やリミタ材料としてBeを、ダイバータ材料としてWを用いる。その準備のため、欧州のJoint European Torus (JET)においてBeとW被覆炭素材を用いたITER-Like Wall(ILW)実験が実施されている。本研究では、ITERでのT蓄積予測に必要なデータベースを構築するため、JET-ILW実験で使用された壁材料中のT蓄積を調べた。
今年度はILW第3サイクル実験(2015~2016年)で使用されたW被覆ダイバータタイル中のT分布をイメージングプレート(IP)法およびβ線誘起X線計測(BIXS)法で測定し、昨年度までに得た第1サイクル(2011~2012年)および第2サイクル実験(2013~2014年)後の分布と比較した。その結果、内側ダイバータ部のT濃度が外側と比べ高いという傾向に変わりはないものの、第3サイクル実験後は第1および第2サイクル実験後と比べTの分布がより均一になっていることがわかった。すなわち、同じ壁材料を用いた場合でも、運転条件によりT蓄積挙動が顕著に変化することを見出した。
また、第1サイクル実験後に真空容器から採取されたダストについて、個々のダスト粒子中のT蓄積量をIP法によって測定するとともに、電子線プローブマイクロアナライザーを用いてダスト粒子を構成する元素を同定した。その結果、ダストは炭素を主成分とするものと、WやBe等の金属を主成分とするものに大別され、金属ダスト中のT蓄積量は炭素ダストの1/10~1/100程度であることを明らかにした。これまでにも核融合装置中で発生したダスト中のT蓄積量の測定例はあるが、多くのダスト粒子についての平均値のみであり、個々の粒子中のT蓄積量を評価したのは本研究が初めてである。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] VTT Research Center of Finland/University of Helsinki(Finland)

    • Country Name
      Finland
    • Counterpart Institution
      VTT Research Center of Finland/University of Helsinki
  • [Int'l Joint Research] Culham Centre for Fusion Enegy(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Culham Centre for Fusion Enegy
  • [Journal Article] Tritium analysis of divertor tiles used in JET ITER-like wall campaigns by means of β-ray induced x-ray spectrometry2017

    • Author(s)
      Y. Hatano, K. Yumizuru, S. Koivuranta, J. Likonen, M. Hara, M. Matsuyama, S. Masuzaki, M. Tokitani, N. Asakura, K. Isobe, T. Hayashi, A. Baron-Wiechec, A. Widdowson, JET contributors
    • Journal Title

      Physica Scripta

      Volume: 2017 Pages: 014014

    • DOI

      https://doi.org/10.1088/1402-4896/aa8931

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tritium distributions on W-coated divertor tiles and selected Be tiles used in the third JET ITER-like wall campaign2018

    • Author(s)
      Y. Hatano, J. Likonen, S. Koivuranta, J. Ikonen, A. Widdowson, S. Masuzaki, JET Contributors
    • Organizer
      23rd International Conference on Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tritium retention characteristics in dust particles in JET with ITER-like wall2018

    • Author(s)
      T. Otsuka, S. Masuzaki, N. Ashikawa, Y. Hatano, N. Asakura, T. Suzuki, T. Suzuki, K. Isobe, T. Hayashi, Y. Tokitani, Y. Oya, D. Hamaguchi, H. Kurotaki, R. Sakamoto, H. Tanigawa, M. Nakamichi, A. Widdowson, M. Rubel, JET Contributors
    • Organizer
      23rd International Conference on Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] JET-ITER like wallから発生したダスト粒子のトリチウム保持特性2018

    • Author(s)
      大塚哲平, 増崎 貴, 芦川直子, 波多野雄治, 朝倉伸幸, 鈴木卓美, 鈴木達也, 磯部兼嗣, 林 巧, 時谷政行
    • Organizer
      日本原子力学会2018春の年会
  • [Presentation] Tritium analysis of divertor tiles used in JET ITER-like wall campaigns by means of β-ray induced x-ray spectrometry2017

    • Author(s)
      Y. Hatano, K. Yumizuru, S. Koivuranta, J. Likonen, M. Hara, M. Matsuyama, S. Masuzaki, M. Tokitani, N. Asakura, K. Isobe, T. Hayashi, A. Baron-Wiechec, A. Widdowson, JET contributors
    • Organizer
      16th International Conference on Plasma-Facing Materials and Components for Fusion Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Overview of recent tritium research activities in Hydrogen Isotope Research Center, University of Toyama2017

    • Author(s)
      Y. Hatano, M. Hara, A. Taguchi, S. Akamaru, M. Nakayama, M. Matsuyama, T. Abe
    • Organizer
      2nd Asia-Pacific Symposium on Tritium Science
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 富山大学研究推進機構 水素同位体科学研究センターホームページ

    • URL

      http://www.hrc.u-toyama.ac.jp/jp/

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-02-22  

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