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中村 博文; 大平 茂; 舒 衛民; 西 正孝; Venhaus, T. J.*; Causey, R. A.*; Hyatt, D. R.*; Willms, R. S.*
Journal of Nuclear Materials, 283-287(Part.2), p.1043 - 1047, 2000/12
被引用回数：5 パーセンタイル：37.61(Materials Science, Multidisciplinary)タングステンを銅ヒートシンクに接合したモジュール内に加圧水を入れておき、実際のダイバータを模擬した温度で高粒子束のトリチウムプラズマ照射を行い、定期的に水をすべて抜き出しサンプリングすることによりプラズマ対向機器でのトリチウムの透過量評価の工学的実証が可能であることが、実際の実験の実施及び予備解析により確認された。本実験は日米協力研究により、ロスアラモス国立研究所にてトリチウムプラズマ実験装置(TPE)を用いて実施された。照射条件は、入射エネルギー:100eV、入射フラックス:4
10
D
・T/m
/S、温度:473Kであった。プラズマ照射開始から6~9時間にトリチウム透過の立ち上がりが観測された。この実験結果はTMAP4コードの計算結果によく一致している。透過挙動に及ぼすタングステン中のトラップの影響についても検討した。
林 巧; 小林 和容; 岩井 保則; 山田 正行; 鈴木 卓美; 大平 茂; 中村 博文; 舒 衛民; 山西 敏彦; 河村 繕範; et al.
Fusion Engineering and Design, 51-52(Part.B), p.543 - 548, 2000/11
被引用回数：19 パーセンタイル：74.76(Nuclear Science & Technology)DT核融合炉におけるトリチウムの閉じ込め性能を確証するため、原研・TPL地下にケーソンと呼ぶ12m
のステンレス鋼製気密容器(炉室空間等の模擬)を設置し、その容器内への計画的トリチウム放出実験を開始した。初期の実験では、トリチウム除去設備による50m/hの定常循環換気条件下(dry N
)に260MBqの純トリチウムガスを計画放出し、その空間拡散混合挙動、除染及び残留表面汚染等を調べた。ケーソン内に放出されたトリチウムは、換気流れにより約3分で均一になり、約2時間でモニターの検出限界以下の濃度に除去された。表面汚染はスミア法でその後も検出されたが、約1日で消失した。実験結果は、十分な再現性があり、三次元流体解析コード(FLOW3D)の適用・改良によりほぼ表現できるに至った。
林 巧; 大平 茂; 中村 博文; 田所 孝広*; 舒 衛民; 酒井 拓彦*; 磯部 兼嗣; 西 正孝
Proceedings of Hydrogen Recycle at Plasma Facing Materials, p.213 - 221, 2000/00
原研TPLでは、プラズマ対向機器におけるトリチウムの透過、滞留、放出量を評価するため、対向材料(ベリリウム(Be), タングステン(W), 炭素材料(CFC))中のトリチウム挙動に関するデータを、イオン駆動透過法(IDP), 及びイオン/プラズマ/原子照射後の昇温脱離法(TDS)やオートラジオグラフ法により蓄積しており、本報では近況をまとめる。Be, Wでは、IDPやTDSの結果から、それぞれ約900
,1500で試料を焼き鈍し処理することで内部転移が消え、透過は早くなり、滞留量はWで1/5程度に下がることがわかった。また、IDPの律束は、Beでは表面酸化物層の影響が大きく両側表面の再結合過程に、Wでは両側への拡散過程に支配されていることがわかった。CFC材はCX2002Uを用い、トリチウム滞留量がフルエンスの1/2乗(
324)~1/3乗(674)に比例し、空気プラズマ照射により1/10に低減できることを見いだした。
舒 衛民
プラズマ・核融合学会誌, 75(4), p.409 - 415, 1999/04
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。
舒 衛民; 大平 茂; 西 正孝
Trends in Physical Chemistry, 7, p.115 - 121, 1999/00
金属中の水素透過の素過程である拡散と再結合に対して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、透過に対する拡散と再結合の寄与を統合した。この透過回路の考え方により、定常状態での水素透過(ガス駆動透過、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導出した。拡散の透過抵抗と再結合の透過抵抗の比較により、従来の個別の律速過程を識別でき、また一般式より個別の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(水素の圧力、入射フラックス、入射エネルギー、温度、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。
