第一壁タングステン上の炭素堆積層形成と重水素吸蔵の温度依存性

Temperature dependence of C deposition layer formation and D retention on tungsten first wall

上田 良夫*; 大塚 裕介*; 福本 正勝; 杉山 一慶*

Ueda, Yoshio*; Otsuka, Yusuke*; Fukumoto, Masakatsu; Sugiyama, Kazuyoshi*

ITERでは、初期ダイバータの高熱負荷部にはCFC材を使用し、それ以外の部分ではWを使用する。このとき、CFC材から炭素が損耗して再堆積層を形成し、そこに水素同位体が共堆積する。DT放電ではこのような機構によるT蓄積量が多いと考えられ、ダイバータ部はすべてWとすることが検討されている。しかしながら、Wを高熱負荷部に設置するための検討課題も多く、CFC材をDT放電で使用する可能性もある。したがって、炭素の再堆積層におけるT蓄積量の正確な見積もりが重要である。しかし、再堆積層の形成条件や水素同位体の蓄積量は不明確な点が多く、特に堆積層形成の温度依存性のデータが少ない。そこで、本研究では、炭素割合を正確に測定した重水素・炭素混合イオンビームを温度勾配をつけたWに照射し、核反応分析法(NRA)を用いてW表面に堆積した炭素、及びそこに含まれる重水素の面密度を測定した。その結果、360C以上では炭素の堆積が抑制され、この理由として、化学スパッタリングによる堆積層の損耗率の増加が原因であることがわかった。また、堆積層におけるD/Cは約0.28であることも明らかになった。

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