JOPSS:検索結果一覧

論文

Characteristics of radiation distribution and divertor detachment in impurity seeding on JT-60U

朝倉伸幸; 仲野友英; 内藤磨; 大山直幸

Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S318 - S321, 2011/09

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.01.128

被引用回数：4 パーセンタイル：33.23(Materials Science, Multidisciplinary)

不純物入射による放射損失の増加によりダイバータへの熱流やELMエネルギー損失を低減することは、核融合炉に要求される重要課題である。JT-60Uにおける不純物入射の際のダイバータでの放射損失やダイバータプラズマ特性及び時間変化を明らかにした。アルゴン入射放電では、ネオン入射の放電と比較して、主プラズマ周辺部での放射損失パワーが増加し、ELMはType-IからType-IIIとなり特にバースト的に排出されるエネルギーを大きく低減できる。主プラズマ周辺部とダイバータ部での放射損失の比は、ガス入射位置よりも不純物種により異なる。ダイバータが接触プラズマから非接触プラズマへ変化する時間(1s)と比較し、その逆(再接触)の時間変化は0.4sで短く、主プラズマ周辺部の変化と関係することが明らかとなった。ダイバータの電子温度や粒子束の非接触と接触ダイバータの変化についてもまとめた。

論文

Evaluation of heat and particle controllability on the JT-60SA divertor

川島寿人; 星野一生; 清水勝宏; 滝塚知典; 井手俊介; 櫻井真治; 朝倉伸幸

Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S948 - S951, 2011/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.12.320

被引用回数：8 パーセンタイル：54.19(Materials Science, Multidisciplinary)

工学的要求及びSONICコードによる物理解析に基づきJT-60SAトカマクのダイバータ設計を確定させた。41MW加熱の炉心プラズマでは流出する高熱粒子束がダイバータ板に大きな熱負荷を与えることが予想された。しかし、材料と構造の耐性により許容熱負荷は15MW/m $^{2}$ 以下が必須であり、ダイバータ板を垂直化して広域で受け分散低減することで検討した。最終的にダイバータ板にV型コーナーを設け高リサイクリングによる熱負荷低減を計り、燃料(D $_{2}$ )や不純物ガスパフ及びダイバータ排気による熱粒子制御性の最適化を行った。結果は、JT-60Uの約3倍のD $_{2}$ ガスパフ(1.510 $^{22}$ s $^{-1}$ )により放射冷却、低温高密度化が進み、熱負荷は約10MW/m $^{2}$ まで低減できること、その依存性はガスパフ量が110 $^{22}$ s $^{-1}$ 以上で許容熱負荷内に入ることを示した。低密度で行う非誘導電流駆動では、熱負荷を許容させるためにAr導入が有効であることを明らかにした。一方、ダイバータ排気は最大排気速度100m $^{3}$ /sを整備する予定であり、この範囲内でダイバータプラズマを接触から非接触まで制御できることも明らかにした。

論文

Simulation of dynamics of carbon dust particles in the JT-60U tokamak

田中康規*; Smirnov, R. D.*; Pigarov, A. Y.*; 竹永秀信; 朝倉伸幸; 上杉喜彦*; 大野哲靖*

Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S1106 - S1110, 2011/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.12.237

被引用回数：8 パーセンタイル：54.19(Materials Science, Multidisciplinary)

トカマク型核融合プラズマ装置の炭素材ダイバータ部には、高エネルギー密度流束が照射されるため、ダイバータ面からカーボンダストが発生する。このカーボンダストの発生は、ダイバータ板・第一壁の損耗,燃料トリチウムの取り込み・放射化,炉心プラズマ中への不純物混入等多くの問題に関与する課題である。このため、このダスト輸送を詳細に把握し制御することが重要である。本報では、ダスト輸送コードDUSTTを改良し、JT-60Uの背景プラズマに対して適用できるようにした。背景プラズマのパラメータはUEDGEコードを用いて計算し、この背景プラズマ中でのダスト粒子の3次元挙動を計算した。本計算においては、ダスト粒子の質量保存,エネルギー保存式も同時に解き、ダスト粒子の半径変化,温度変化も計算している。その結果、ダスト粒子の寿命はその軌道の最終段階でのイオン密度に依存することがわかった。

論文

Effects of carbon impurity on deuterium retention in VPS-tungsten coatings exposed to JT-60U divertor plasmas

福本正勝; 仲野友英; 伊丹潔; 和田隆明*; 上田良夫*; 田辺哲朗*

Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S705 - S708, 2011/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.12.310

被引用回数：5 パーセンタイル：39.35(Materials Science, Multidisciplinary)

炉内トリチウムの蓄積量を低減させるため、ITERでは第一壁をタングステンで被覆することが検討されているが、リミタなどの高熱負荷機器は炭素を使用する可能性がある。そのため、炉内のトリチウム蓄積量を予測するためには、炭素不純物の影響を評価する必要がある。本研究では、JT-60Uに設置されたタングステン被覆タイルへの重水素蓄積に対する炭素不純物の影響を調べた。プラズマ放電によって炭素タイルから損耗した炭素不純物が被覆タングステンへ蓄積しており、この炭素不純物に重水素が捕獲されていた。その結果、被覆タングステン中のD/Cは0.04-0.08となり、炭素堆積層中のT/Cに対して1/2-1/4に達していた。したがって、将来の核融合炉での炭素と被覆タングステンの同時使用によって、被覆タングステン中のトリチウムの蓄積量が、炭素堆積層と同程度まで増加する可能性がある。

論文

Tungsten transport and accumulation in JT-60U

仲野友英; JT-60チーム

Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S327 - S333, 2011/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.12.020

被引用回数：17 パーセンタイル：78.11(Materials Science, Multidisciplinary)

JT-60Uの3台の真空紫外分光器の絶対感度を分岐線対法により決定した。これらを用いて主プラズマでの高電離タングステンイオン発光線の絶対強度を測定し、2本のタングステンイオンの発光線の強度比から $mbox{W}^{45+}/mbox{W}^{44+}$ 密度比を決定した。一方、原子構造計算プログラムを用いて、電離,二電子性再結合、及び放射再結合速度係数を計算した。これらを用いて計算した電離平衡における $mbox{W}^{45+}/mbox{W}^{44+}$ 密度比は分光測定で決定された $mbox{W}^{45+}/mbox{W}^{44+}$ 密度比とよく一致した。主プラズマでタングステンの蓄積が顕著な場合には電子密度に対するタングステンイオン密度は0.1%を越える場合があり、これはITERで許容されるタングステン密度より二桁高い。この場合にはタングステンイオンのプラズマ中での閉じ込め時間は0.1秒を越え、放射パワーは1MWに近くなる。ダイバータでのタングステンの発生には周辺局在化モードによる高い粒子負荷の影響が大きいことが示唆された。

論文

Improvement of the detachment modelling in the SONIC simulation

星野一生; 清水勝宏; 滝塚知典; 朝倉伸幸; 仲野友英

Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S549 - S552, 2011/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.01.003

被引用回数：10 パーセンタイル：61.7(Materials Science, Multidisciplinary)

ダイバータにかかる熱・粒子負荷を低減させるためには、非接触ダイバータプラズマの形成が有効な方法のひとつである。非接触ダイバータに伴いイオン粒子束が大幅に減少するが、この主な原因は再結合によるイオン粒子の損失であると考えられている。しかし、実験では、23eV以上の電子温度でも非接触ダイバータの形成がしばしば観測されており、このような電子温度では再結合反応はほぼ起こらない。そこで、本研究では、原子力機構で開発を進めている2次元統合ダイバータコードSONICを用いて、再結合反応によらない非接触ダイバータプラズマ形成機構を検討した。磁力線垂直方向の輸送による効果や壁へのイオン吸着による排気効果によりイオン粒子束は減少するが、その影響は比較的小さいことを明らかにした。

論文

Plasma boundary and first-wall diagnostics in ITER

Pitcher, C. S.*; Andrew, P.*; Barnsley, R.*; Bertalot, L.*; Counsell, G. G.*; Encheva, A.*; Feder, R. E.*; 波多江仰紀; Johnson, D. W.*; Kim, J.*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S1127 - S1132, 2011/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.01.111

被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)

ITER plasma boundary and first-wall diagnostics are summarized in terms of their physical implementation and physics motivation. The challenge of extracting diagnostic signals while maintaining nuclear shielding is discussed, as well as the problems associated with high levels of erosion and redeposition.

論文

Deuterium retention in porous vacuum plasma-sprayed tungsten coating exposed to low-energy, high-flux pure and helium-seeded D plasma

Alimov, V.; Tyburska, B.*; Ogorodnikova, O. V.*; Roth, J.*; 磯部兼嗣; 山西敏彦

Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S628 - S631, 2011/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.08.054

被引用回数：15 パーセンタイル：74.64(Materials Science, Multidisciplinary)

真空プラズマスプレイ法にて作製した多孔性タングステンを低エネルギーかつ高フラックス(10 $^{22}$ D/m $^{2}$ s)の重水素プラズマ及びヘリウム添加した重水素プラズマで照射し、その重水素保持量を昇温脱離法と核反応法を調べた。重水素プラズマで照射したタングステンは、340Kから560Kの温度領域において、重水素濃度は数マイクロメータの深さまで12at.%に達していた。一方、700K以上では10 $^{-2}$ at.%であった。ヘリウムを添加した重水素プラズマで照射した場合は、400から600Kの温度領域では重水素保持量が低下したものの、700K以上ではほぼ同じ値であった。

論文

Diagnostics of JT-60U divertor plasmas by Stark-Doppler broadening of carbon spectral lines

Koubiti, M.*; 仲野友英; Godbert-Mouret, L.*; Marandet, Y.*; Rosato, J.*; Stamm, R.*

Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S1151 - S1154, 2011/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.09.041

被引用回数：4 パーセンタイル：33.23(Materials Science, Multidisciplinary)

JT-60Uの非接触ダイバータプラズマから放射されるC IV(=6-7)スペクトル線を高波長分解能可視分光器で測定し、そのスペクトル形状をPPPコードにより解析した。解析の結果、スペクトル線形状はドップラー効果とシュタルク効果の影響を受けることがわかった。それぞれの効果の大きさを評価することによりイオン温度(=電子温度)と電子密度を決定することに成功した。X点を貫く視野で決定された電子密度と電子温度はそれぞれ3eV及び $7times10^{20}mbox{m}^{-3}$ であり、これらはC IVスペクトル線の強度比より定められた電子温度(6.3eV)と電子密度( $7.8times10^{20}mbox{m}^{-3}$ )に近い。これらの結果から独立した方法によりX点付近に高密度プラズマが形成されることが明らかにされた。

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