Boronization effects using deuterated-decaborane (BD) in JT-60U

JT-60Uにおける重水素化デカボラン(BD)を用いたボロン化処理の効果

仲野 友英; 東島 智; 久保 博孝; 柳生 純一; 新井 貴; 朝倉 伸幸; 伊丹 潔

Nakano, Tomohide; Higashijima, Satoru; Kubo, Hirotaka; Yagyu, Junichi; Arai, Takashi; Asakura, Nobuyuki; Itami, Kiyoshi

JT-60では酸素不純物と粒子リサイクリングを低減するためにデカボラン (BD) を用いたボロン化処理を行った。しかし、デカボランに含まれる軽水素が重水素プラズマを希釈することが問題であった。調整用トカマク放電数を減少させるために、重水素化デカボラン(BD)を用いたボロン化処理を近年導入した。本研究では同一放電条件の放電を定期的に繰り返し、重水素化デカボランを用いたボロン化処理の効果の持続性を調べた。中性粒子ビーム加熱4MWのLモード放電において、20gのデカボランを用いたボロン化処理では、主プラズマの酸素量は1.9%から1.3%までにしか減少させることができなかったが、70gのデカボランを用いたボロン化処理では、2.2%から0.5%まで減少させることができた。その後、酸素量は徐々に増加したが、約400ショットの間、約1%以下に抑えることができた。また、10-20gのデカボランを用いたボロン化処理を繰り返すことにって主プラズマの酸素量を約0.5%に維持することに成功した。講演では、構築したデータベースに基づいて、デカボランの使用量と頻度の最適化について議論する。

In JT-60U, boronization using hydride-decaborane (BD) was performed to reduce oxygen impurity and particle recycling. A problem of the boronization was that hydrogen originating from hydride-decaborane diluted core deuterium plasmas. In order to minimize the number of conditioning tokamak discharges, boronization using deuterated-decaborane (BD) has been introduced recently. In order to investigate durability of the boronization effects, discharges with an identical condition were repeated. Boronization using 20 g of deuterated-decaborane could reduce a core oxygen content from 1.9% to only 1.3% in L-mode discharges with a neutral beam heating power of 4 MW. Boronization using 70 g of deuterated-decaborane reduced the core oxygen content from 2.2% to 0.5%. After the boronization using 70 g of deuterated-decaborane ( thickness of the Boron layer 135 nm ), the core oxygen content increased gradually from 0.5% to 1% in 400 shots.