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核融合炉内複雑環境におけるトリチウム蓄積挙動の実験的研究

Experimental studies on in-vessel tritium inventory in complicated environment of fusion reactors

上田 良夫*; 日野 友明*; 大野 哲靖*; 高木 郁二*; 仲野 友英; 田辺 哲朗*; 梶田 信*; 福本 正勝

Ueda, Yoshio*; Hino, Tomoaki*; Ono, Noriyasu*; Takagi, Ikuji*; Nakano, Tomohide; Tanabe, Tetsuo*; Kajita, Shin*; Fukumoto, Masakatsu

特定領域科学研究費補助金「核融合炉実現を目指したトリチウム研究の新展開」のレビューの一部を発表代表者は担当し、JT-60Uの30秒Hモード放電における水素蓄積量と壁温,炭化水素発生量との関係について述べた。グリンワルド密度の50%程度の放電ではプラズマ容器の温度の違いによって水素の蓄積傾向が異なった。すなわち、壁温300$$^{circ}$$Cではショットを繰り返すごとに水素蓄積量は減少したが、壁温150$$^{circ}$$Cでは緩やかに減少し、壁温80$$^{circ}$$Cではほとんど増減しなかった。他方、グリンワルド密度の70%以上の高密度放電では壁温によらず水素蓄積量はショットを繰り返すごとに上昇した。この高密度放電ではダイバータ板からの炭化水素発生量の増加とともに水素蓄積量は増加した。これは、発生した炭素が再び堆積する際に水素を取り込み水素の蓄積量を増加させたためと解釈される。

Relation between deuterium retention, wall temperature and hydrocarbon generation in 30-s H-mode discharges of JT-60U was described. In discharges with a density below 50% of the Greenwald density, the trend of the deuterium retention against pulse number depended on the wall temperature: with increasing pulse number, the deuterium retention decreased at a wall temperature of 300 $$^{circ}$$C, decreased gradually at 150 $$^{circ}$$C, and remained constant at 80 $$^{circ}$$C. In contrast, in discharges with high densities above 70% of the Greenwald density, the deuterium retention increased with increasing pulse number at the above three wall temperatures. In the high density discharges, the deuterium retention flux increased with increasing hydrocarbon generation flux, suggesting that the deuterium is retained in co-deposition layers of carbon, which originated from the hydrocarbons.

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