プラズマ対向材料中のトリチウム透過の解析的な一般式

General formula of tritium permeation through plasma facing materials

舒 衛民

Shu, W.

トリチウム透過の律速過程である拡散と再結合に対してそれぞれ透過抵抗と透過ポテンシャルという新しいパラメータを定義し、透過の駆動力を透過抵抗に対する透過ポテンシャルの勾配とした。この透過回路の考え方により、透過に対する拡散と再結合の寄与を数学的に統合して、定常状態での多層構造材料中におけるトリチウムのガス駆動透過とプラズマ駆動透過及びガス・プラズマ共存系の透過に対する解析的な一般式をそれぞれ導出した。これらの一般式は実験結果によく一致し、また従来の個別律速過程の式を完全に再現できた。導出した一般式を用いれば、任意の物性定数(拡散係数、溶解度係数、材料の表面状態にも依存する再結合係数)と外部条件(圧力、入射フラックス、入射エネルギー、厚み等)を与えることにより、解析的にトリチウム透過量を計算することができた。導出した一般式は核融合炉の安全評価に資するものである。

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