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Study on deuterium permeation through copper and F82H low activation steel by ion implantation

イオン注入による銅及び低放射化鋼F82H中の重水素透過に関する研究

中村 博文; 洲 亘; 林 巧; 大平 茂; 西 正孝

Nakamura, Hirofumi; Shu, Wataru; Hayashi, Takumi; Ohira, Shigeru; Nishi, Masataka

核融合炉のプラズマ対向機器(PFC)から冷却材へのトリチウム透過量の予測手法の確立を目的として、プラズマ対向材料及び冷却管材料の候補材である低放射化フェライト鋼(F82H)と無酸素銅(OFCu)に関し、DTプラズマに曝された場合のトリチウム透過を模擬した低エネルギー重水素イオン注入試験を行い、重水素透過特性について研究した。透過試験は、0.2mm厚のF82H膜及び0.05mm厚のOFCu膜を試料とし、試料温度,イオンフラックス及びイオンエネルギーを関数として実施し、各試験条件における重水素透過の律速過程の同定を行った。実験の結果、F82H中の透過は、入射側-透過側で表面再結合過程により律速されていることが判明した。一方、OFCuに関しては、低温で入射側-透過側共に拡散過程で律速されており、高温においては入射側再結合過程、透過側拡散過程で律速されていることが判明した。本結果は、別途行った計算コードによるシュミレーションによっても確認された。

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