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論文

Present status of the liquid lithium target facility in the international fusion materials irradiation facility (IFMIF)

中村 博雄; Riccardi, B.*; Loginov, N.*; 荒 邦章*; Burgazzi, L.*; Cevolani, S.*; Dell'Ocro, G.*; Fazio, C.*; Giusti, D.*; 堀池 寛*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 329-333(1), p.202 - 207, 2004/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2004.04.013
 被引用回数：14 パーセンタイル：66.01(Materials Science, Multidisciplinary)

国際核融合材料照射施設(IFMIF)は、重陽子-リチウム(Li)反応による加速器型中性子源であり、国際協力で3年間の要素技術確証フェーズ(KEP)を2002年末まで実施した。本報告では、液体LiターゲットのKEP活動の結果、それを反映した設計と今後の展望について述べる。液体Li流動特性評価のための水模擬実験及び液体Li流動実験,液体リチウム純化系開発のためのトリチウムと窒素不純物制御用材料特性評価,放射化したターゲットアセンブリの交換のための遠隔交換アームの概念設計と基礎実験,安全性評価,計測系の概念検討等を実施した。KEP活動に続いて、Liターゲットの長時間安定運転を実証するため、移行期間を経てLi試験ループを中心とした工学実証・工学設計フェーズを開始する予定である。

論文

Liquid lithium target under steady state ultra high heat load of 1 GW/m$$^{2}$$ range for International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF)

中村 博雄; 井田 瑞穂*; 中村 秀夫; 竹内 浩; IFMIF国際チーム

Fusion Engineering and Design, 65(3), p.467 - 474, 2003/04

https://doi.org/10.1016/S0920-3796(03)00019-X
 被引用回数：4 パーセンタイル：31.59(Nuclear Science & Technology)

IFMIFは、核融合材料開発のためのD-Li反応を用いた加速器型中性子源である。リチウム(Li)ターゲットは、ターゲットアセンブリ、Li純化系と種々の計測器から構成される。10MWの重陽子ビームが20$$times$$5cm$$^{2}$$の面に入射し、1GW/m$$^{2}$$の超高熱負荷に相当する。このような超高熱負荷を除熱するため、20m/sの高速液体Li流と曲面流れが必要となる。熱流動解析によれば、曲率25cmの曲面壁による160Gの発生遠心力は、IFMIF運転に十分である。模擬水実験を実施し、Li流れの流動特性を確証した。最終的にLi流の性能を確証するために、Liループを計画中である。トリチウムやC, N, O不純物を許容値以下に制御するためのコールドトラップとホットトラップを備えたIFMIFターゲットにおけるこのような技術は、核融合炉の液体プラズマ対向壁と類似性を有している。発表では、IFMIFのLiターゲット技術とプラズマ対向壁への応用について述べる。

論文

Impurity control in liquid lithium loop for IFMIF target facility

加藤 義夫; 勝田 博司; 小西 哲之; 生越 満*; T.Hua*; L.Green*; S.Cevolani*

Journal of Nuclear Materials, 258-263, p.394 - 399, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(98)00405-X
 被引用回数：9 パーセンタイル：60.32(Materials Science, Multidisciplinary)

IFMIFのターゲット系においては金属Liジェット流に最大40MeV、250mAの重陽子ビームを照射して14MeVの中性子を発生させる。ターゲット系では、この時Li中で発生する約10MWの除熱とともにd$$^{+}$$-Li核反応生成物として生成するT、7Be、(T$$_{1/2}$$: 53d、decay $$gamma$$: 0.48MeV)のほかO、N等の濃度制御を行って安全を確保しなければならない。T、Be、Oはコールドトラップで制御可能であり、循環Li中のTは約3g以下に維持する。Be、Oはともに約30appm以下に制御可能である。Li初装荷時や機器交換時に混入するNはチタンゲッターホットトラップにより約30ppm以下に制御する予定である。なおTの濃度制御にはコールドトラップのほか、イットリウムゲッターホットトラップも検討しており、いずれを採用するかは今後の実験も含めた評価により決定する。

論文

Trapping of low-energy xenon ions in surfaces of transition metals

馬場 祐治; 山本 博之; 佐々木 貞吉

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 63, p.391 - 394, 1992/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(92)95210-I
 被引用回数：7 パーセンタイル：60.94(Instruments & Instrumentation)

3d,4d及び5d系列の遷移金属表面に、5keVでイオン注入されたXeの捕捉状態をX線光電子分光法(XPS)で調べた。表面におけるイオン照射後のXe/Me比(Me:金属)は金属によって異なり、O(Au)から4.1$$times$$10$$^{-2}$$(Sc,Ti)まで分布した。注入時のスパッタリングの効果を補正し、各金属におけるイオンの捕捉率を計算した結果、捕捉率が金属元素の周期律表の位置に依存し、d電子数の増加とともに減少することを見出した。

論文

JT-60における高ベータ実験

石田 真一; 小出 芳彦; 辻 俊二; 内藤 磨; 小関 隆久; 白井 浩; 永見 正幸

核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.201 - 223, 1991/03

JT-60における高ベータプラズマの研究が述べられている。高いq値(q$$_{cyl}$$≦13)をもつ高ポロイダルベータ実験では、イオン温度12keV、$$beta$$$$_{p}$$=3.8が得られ、80%のブートストラップ電流を含む$$beta$$$$_{p}$$~3の放電が、約1秒間維持された。$$beta$$$$_{p}$$~3領域では、$$beta$$$$_{p}$$崩壊現象が発生し、$$beta$$$$_{p}$$の上昇が制限された。この現象は、q~3付近の磁気ピッチ極小で生ずる急激な部分崩壊であることがわかった。鋸歯状波振動のない閉込めのよい高イオン温度モードが同時に観測され、Lモード閉込めの約1.6倍改善した。この改善された閉込め特性は、イオン温度、密度、トロイダル回転の強いピーク分布の形成と関連している。一方、低q領域(q$$_{cyl}$$≦5)では、MHDは、大きな鋸歯状波振動とFishbone振動に似たm=1バーストによって特徴付けられる。JT-60では、PDXよりはるかに低いFishbone発生限界が観測されていることが判明した。

論文

XPS and TDS studies of trapping states of helium implanted in TiO$$_{2}$$

馬場 祐治; 佐々木 貞吉

Journal of Nuclear Materials, 152, p.295 - 300, 1988/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(88)90340-6
 被引用回数：4 パーセンタイル：46.77(Materials Science, Multidisciplinary)

TiO$$_{2}$$にイオン注入したヘリウムの捕捉状態をXPS及び昇温脱離スペクトル(TDS)により調べた。TiO$$_{2}$$表面は、1.5~11keVのHe$$^{+}$$照射によりTi$$^{2}$$$$^{+}$$及びTi$$^{3}$$$$^{+}$$に還元される。ヘリウムのTDSスペクトルには、460$$^{circ}$$C(P$$_{1}$$)、590$$^{circ}$$C(P$$_{2}$$)700$$^{circ}$$C(P$$_{3}$$)にピークが認められる。ピーク強度のエネルギー依存性、照射量依存性及び加熱に伴うXPSスペクトル変化により、P$$_{1}$$及びP$$_{2}$$はそれぞれ、格子間及び酸素原子の欠陥にトラップされたヘリウムに対応すると考えられる。一方、P$$_{3}$$は真空中におけるTiO$$_{2}$$の分解に伴い放出されるヘリウムに対応する。また、P$$_{1}$$及びP$$_{2}$$に対応するヘリウムの捕捉に伴う活性化エネルギーは、それぞれ0.56eV、1.68eVと見積もられた。

論文

Radiation damage studies by X-ray photoelectron spectroscopy,3; Electron irradiated halates and perhalates

佐々木 貞吉; R.S.Williams*; J.S.Wong*; D.A.Shirley*

Journal of Chemical Physics, 71(11), p.4601 - 4610, 1979/00

https://doi.org/10.1063/1.438213
 被引用回数：22

NaClO$$_{3}$$,LiClO$$_{4}$$,LiBrO$$_{3}$$およびLiIO$$_{4}$$を1.4keV電子線で照射し生成物等をXPSで検討した。LiIO$$_{4}$$は電子線照射に対しきわめて安定である一方、他の3化合物はXO$$_{3}$$$$^{-}$$,XO$$_{2}$$$$^{-}$$,X$$^{-}$$(X=Cl、Br),O$$_{2}$$等に放射線分解される。さらに重照射ではアルカリハライド、アルカリ金属酸化物、捕捉電子、X$$_{2}$$$$^{-}$$の生成を認めることができた。これらの化学種の生成過程を明らかにするとともに、$$gamma$$線、X線による放射線損傷との違い、捕捉電子のFセンターとしての特異性などを論じた。

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