Retention characteristics of hydrogen isotopes in JT-60U

正木 圭; 杉山 一慶*; 林 孝夫; 落合 謙太郎; 後藤 純孝*; 柴原 孝宏*; 廣畑 優子*; 大矢 恭久*; 宮 直之; 田辺 哲朗*

Journal of Nuclear Materials, 337-339, p.553 - 559, 2005/03

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2004.10.101

JT-60Uにおいて、DD反応で生成されたトリチウム及び重水素のプラズマ対向壁への蓄積分布を評価し、真空容器内での水素同位体挙動を調べた。(1)プラズマ対向壁に蓄積されたトリチウムのIP及び燃焼法による測定と、損耗及び再堆積測定から以下の結果を得た。ドーム頂部でトリチウム濃度が最も高く、厚い堆積層が存在する内側ダイバータ部では低かった。(2)この結果とOFMC解析結果から、JT-60Uで得られたトリチウム分布は、DD反応で生成された高エネルギー(1MeV)トリチウムがリップルロスによりプラズマから損失し、エネルギーをあまり失うことなく壁に深く入射されたものであることが明らかとなった。(3)NRAによる重水素蓄積量測定結果では、プラズマ対向壁における重水素分布は、トリチウム分布と異なり、最も高い重水素蓄積量を示したドーム外側ウイングでもD/C0.05と低い値を示した。厚い堆積層の存在する内側ダイバータではさらに低く、D/C0.01以下であった。いずれの結果も、共堆積により多くのトリチウムが残留するJETのトリチウム分布とは大きく異なり、JT-60Uプラズマ対向壁における水素同位体の挙動は、それぞれの粒子のプラズマ対向壁への入射分布及び壁(炉内構造物)温度の影響を受けていることを示すものである。

JT-60Uにおける重水素デカボランを用いたボロナイゼーション

柳生 純一; 新井 貴; 神永 敦嗣; 宮田 克行*; 荒井 優*

JAERI-Tech 2001-012, 31 Pages, 2001/03

JAERI-Tech-2001-012.pdf:3.55MB

臨界プラズマ試験装置(JT-60U)では第一壁コンディショニングとして、ボロンを第一壁に蒸着させるデカボラン(BH)を用いたボロナイゼーションを実施している。ボロナイゼーションは、ほかのDischarge-cleaning (DC) に比べて酸素不純物量及び水素リサイクリング量低減に有効であるが、ボロン膜中に含まれる軽水素の低減とDCグロー放電の安定化において問題があった。これらを解決するために、従来の軽水素によるデカボランに代わって重水素デカボラン(BH)を使用したボロナイゼーション処理技術の開発を進めた。この結果、ボロン膜中の軽水素は激減し、ボロナイゼーション直後の実験運転における調整放電の和が従来比で1/10まで削減した。また、ヘリウム雰囲気中で行えるため、DCグロー放電が安定し、ボロナイゼーションに要する処理時間が最大30時間節約でき、重水素デカボランを用いたボロナイゼーションが、非常に効率的,かつ効果的な第一壁コンディショニング手法であることを示した。