Deuterium depth profiling in graphite tiles not exposed to hydrogen discharges before air ventilation of JT-60U

大気解放前に軽水素プラズマ放電に晒されていないJT-60U炭素タイルの重水素深さ分布評価

林 孝夫; 杉山 一慶*; Mayer, M.*; Krieger, K.*; 正木 圭; 田辺 哲朗*; 佐藤 正泰

Hayashi, Takao; Sugiyama, Kazuyoshi*; Mayer, M.*; Krieger, K.*; Masaki, Kei; Tanabe, Tetsuo*; Sato, Masayasu

大気解放前に軽水素プラズマ放電に晒されていないJT-60U炭素タイルの重水素深さ分布をD(He,p)He核反応分析法を用いて評価した。分析試料はW型ダイバータ及び第一壁領域の計8か所から採取した。核反応分析法における入射ビームのエネルギーは0.693.5MeVであった。最も重水素濃度が高かったのは第一壁のアウトボード側赤道面近傍であり、深さ16mまでの重水素の面密度は1.910D/mであり、最大重水素密度はD/C=0.13であった。またダイバータ領域で重水素量が最も多かったのは、ドームトップタイルであり、深さ16mまでの重水素の面密度は1.210D/mであり、最大重水素密度はD/C=0.09であった。今回測定した軽水素プラズマ放電に晒されていない試料は、軽水素放電ありの試料と比べて重水素量が約29倍多く、軽水素放電がプラズマ対向壁中の重水素(及びトリチウム)の除去に有効であることがわかった。

Absolute concentrations and the depth profiles of D in plasma-facing graphite tiles used in JT-60U were determined by means of the D(He, p)He resonant nuclear reaction. The analyzed samples were not exposed to H discharges before air ventilation. The maximum depth of analysis is about 1.4 10 carbon (C) atoms/m, corresponding to a linear depth of 16 m for the density of 1.7 10 kg/m. The highest D concentration was found at the inboard mid-plane of first wall area. The maximum D concentration is D/C=0.13, and the concentration decrease with the depth. The D retention within 16 m is 1.9 10 D atoms/m. The D retentions in this paper were about 29 times larger than previous samples, which were located on the same area and exposed to the hydrogen discharges. This indicates the H plasma discharges were effective to remove the D (and T) from graphite tiles in the first wall area.