核融合炉壁材料中の水素同位体深さ分布のプラズマ照射エネルギー依存性

聚变反应堆壁材料中氢同位素深度分布对等离子体辐照能量的依赖性

基本信息

批准号：
19K14692
负责人：
矢嶋美幸
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institute for Fusion Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

核融合炉候補材料であるタングステンにヘリウムが照射されると、タングステン表面近傍にヘリウムの集合体（以下、ヘリウムバブルと表記する）が形成されることがわかっている。ヘリウムバブルが形成により水素同位体の拡散を阻害、あるいは、ヘリウムバブルの連結により水素同位体の脱離を促進することが示されてきた。しかし試料中の水素同位体分布については、まだ十分に明らかになってはいない。特に核融合デモ炉の設計・運用に寄与する、入射イオンエネルギー依存性に関する基礎データは未だ得られていない。そこで本研究では核融合科学研究所が所有するイオンビーム解析装置を用いて、ヘリウムバブルが形成した試料中の水素同位体保持量の深さ分布について明らかにすることを目指す。該当年度は核反応解析法(NRA)分析の為の環境整備を実施した。具体的には、ロシアの国際共同研究者らとのディスカッションのもと選定した検出器の取付およびその他計測に必要な機器の準備を整えた。

已经发现，当Tungsten（融合反应器的候选材料）被氦气照射时，氦气组装（以下称为氦气气泡）在钨表面附近形成。已经表明，氦气气泡通过形成抑制氢同位素的扩散，或连接氦气气泡会促进氢同位素的解吸。但是，样品中的氢同位素分布尚未完全了解。特别是，尚未获得有关入射离子能依赖性的基本数据，这些数据尚未获得核融合示范反应堆的设计和运行。因此，该研究旨在阐明使用核融合科学研究研究所拥有的离子束分析装置形成的氦气气泡形成的样品中氢同位素保留的深度分布。在有关的一年中，为核反应分析（NRA）分析而开发了环境。具体而言，根据与国际俄罗斯合作者的讨论，准备了安装选定探测器和其他测量结果所需的设备。

项目成果

期刊论文数量（33）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

LHD第一壁におけるHeおよび水素同位体保持量評価

LHD 第一壁中 He 和氢同位素保留的评估

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
矢嶋美幸;吉田直亮;V. Kh Alimov;増崎貴;時谷政行;本島厳
通讯作者：
本島厳

Helium-W co-deposition layer: TEM observation and D retention

氦-钨共沉积层：TEM 观察和 D 保留

DOI：
10.1016/j.jnucmat.2020.152350
发表时间：
2020
期刊：
Journal of Nuclear Materials
影响因子：
3.1
作者：
Kajita Shin;Asai Kosuke;Ohno Noriyasu;Tanaka Hirohiko;Yoshida Naoaki;Nagata Daisuke;Yajima Miyuki
通讯作者：
Yajima Miyuki

Analysis of mixed-material layers deposited on the toroidal array probes during the FY 2012 LHD plasma campaign

对 2012 财年 LHD 等离子体活动期间沉积在环形阵列探针上的混合材料层进行分析

DOI：
10.1016/j.fusengdes.2019.06.001
发表时间：
2019
期刊：
Fusion Engineering and Design
影响因子：
1.7
作者：
Alimov V.Kh.;Yajima M.;Masuzaki S.;Tokitani M.
通讯作者：
Tokitani M.

Penetration of deuterium into neutron-irradiated tungsten under plasma exposure

等离子体暴露下氘渗透到中子辐照的钨中

DOI：
10.1088/1402-4896/ac2c20
发表时间：
2021
期刊：
Physica Scripta
影响因子：
2.9
作者：
Yajima Miyuki;Hatano Yuji;Alimov Vladimir Kh;Toyama Takeshi;Kuwabara Tatsuya;Schwarz-Selinger Thomas;Oya Yasuhisa;Spitsyn Alexander V;Ohno Noriyasu
通讯作者：
Ohno Noriyasu

Molecular dynamics simulation of vacancy cluster formation and hydrogen isotope trapping in neutron irradiated tungsten

中子辐照钨中空位簇形成和氢同位素捕获的分子动力学模拟