Hydrogen isotope retention on dust particles in fusion devices

核融合実験装置におけるダスト粒子中の水素同位体保持量

芦川 直子*; 朝倉 伸幸; 林 孝夫; 福本 正勝; 倉田 理江*; 小林 真*; 室賀 健夫*; 大矢 恭久*; 奥野 健二*

Ashikawa, Naoko*; Asakura, Nobuyuki; Hayashi, Takao; Fukumoto, Masakatsu; Kurata, Rie*; Kobayashi, Makoto*; Muroga, Takeo*; Oya, Yasuhisa*; Okuno, Kenji*

LHD及びJT-60Uで採取されたダスト中の水素同位体保持量について発表する。これまで他の装置で測定されたダストのガス保持量の多くはフレーク状の粒子で径が数十百ミクロンのものが用いられている。しかし、LHDで採取したダストのサイズ分布は1ミクロン以下の粒子も無視できない。そこで、メンブレンフィルタ法により採取したダストを直接昇温脱離法(TDS)により分析するため2つの方法を用いた。JT-60U内側ダイバータ上で採取されたmg程度のダストは、タンタル皿上にダストを載せ分析を行った。LHDでは採取量が0.01-0.05mgと少ないためフィルタ上へSS基板を一緒に載せ、付着したダストを基板ごと分析し、未使用板との比により評価した。ダストの水素同位体保持量の評価はITER等将来装置におけるトリチウム蓄積量の評価や除去方法の最適化に繋がる重要な研究である。

Dust control is an important issue related to tritium retentions in thermonuclear fusion devices with magnetic confinements. In particular, remained hydrogen isotope in dust particles at shadow areas are serious problem related the limitation t capacity in ITER. In previous work of dust collection in LHD and JT-60U, typical diameters of dust particles were shown to be 0.001-10 micron in LHD, and 0.1-100 micron in JT-60U. Some tokamak device groups in TFTR, TEXTOR, JT-60 and JET tried to measure the hydrogen isotopes retentions in dust particles. However, they measured the retention only in the dust flakes with sizes exceeding about 10 microns. In this study, we tried to measure hydrogen isotope retentions in the dusts with small amount including those with small diameters. The estimation of the amount of remained hydrogen isotopes in the dust particles will be useful to estimate tritium inventory and optimize cleaning methods specific dusts in ITER and future fusion devices.