高分解能質量分析装置を用いたJT-60Uの排気ガス分析

重水素(D)とトリチウム(T)を用いたDT核融合炉において炉内に残留するトリチウム量を正確に評価し、その蓄積過程を解明することは燃料リサイクリング及び炉内残留トリチウム量管理の観点から重要な課題の1つである。大型トカマクである臨界プラズマ試験装置(JT-60U)では、燃料ガスとして重水素のみを用いたプラズマ放電を実施しておりJT-60Uの重水素挙動を調べることにより、DT核融合炉におけるDおよびTの挙動評価に資することができる。JT-60Uの真空排気系において、質量分析の分解能が高く分子状重水素ガス(D_2)とヘリウム(He)の弁別が可能な高分解能質量分析装置(QMS)を用いてD_2とHeとを弁別して質量分析を行い、ヘリウムグロー放電洗浄時に真空容器内から排気される重水素ガスを測定することにより、放電洗浄の効果を調べた。He-GDC開始後D_2ガスの分圧が上昇し、He-GDC開始前の約10倍の圧力(最大値:3.8×10^<-4> Pa)に到達した後、時間とともに減少した。7時間のHe-GDC中に放出された全D_2ガス量は4.4Pam^3であった。これらの結果からHe-GDCがプラズマ対向壁からの水素同位体の放出に有効であることが分かった。この成果をFusion engineering and designに掲載した。また12th International Workshopon PLASMA-FACING MATERIALS and COMPONENTS for Fusion Applications (Julich, Germany)にて発表した。

重水素(D)とトリチウム(T)を用いたDT核融合炉において炉内に残留するトリチウム量を正確に評価し、その蓄積過程を解明することは燃料リサイクリング及び炉内残留トリチウム量管理の観点から重要な課題の1つである。大型トカマクである臨界プラズマ試験装置(JT-60U)では、燃料ガスとして重水素のみを用いたプラズマ放電を実施しておりJT-60Uの重水素挙動を調べることにより、DT核融合炉におけるDおよびTの挙動評価に資することができる。JT-60Uの真空排気系において、質量分析の分解能が高く分子状重水素ガス(D_2)とヘリウム(He)の弁別が可能な高分解能質量分析装置(QMS)を用いてD_2とHeとを弁別して質量分析を行い、ヘリウムグロー放電洗浄時に真空容器内から排気される重水素ガスを測定することにより、放電洗浄の効果を調べた。He-GDC開始後D_2ガスの分圧が上昇し、He-GDC開始前の約10倍の圧力(最大値:3.8×10^<-4> Pa)に到達した後、時間とともに減少した。7時間のHe-GDC中に放出された全D_2ガス量は4.4Pam^3であった。これらの結果からHe-GDCがプラズマ対向壁からの水素同位体の放出に有効であることが分かった。この成果をFusion engineering and designに掲載した。また12th International Workshopon PLASMA-FACING MATERIALS and COMPONENTS for Fusion Applications (Julich, Germany)にて発表した。