炭素材料における水素リサイクリング機構に関する研究

碳材料氢回收机理研究

• 批准号: 05780383
• 负责人: 渥美 寿雄
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kinki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05780383/
• 关键词: 炭素; 黒鉛; 水素; プラズマ対向壁; 水素リサイクリング; 溶解度; 中性子照射効果

1.序大型核融合実験装置で使用されている炭素系材料は,耐熱性,耐熱衝撃性に優れる反面,水素の吸蔵量が大きく,現状ではヘリウム放電等で水素量を下げてリサイクリングを制御している.しかし,今後の長時間放電に向けて,この水素リサイクリング過程についての知見を得ることが重要となっている.本研究では,まず高温における炭素材料中の水素リテンションを知ることを目的として,水素溶解測定を行い,水素溶解の機構とリテンション低減への提案を行なった.2.方法微量水素溶解度測定装置を用いて,20銘柄の試料について,水素溶解度,溶解速度の測定を行なった.この溶解に及ぼす試料の特性については,粉末X線回析を中心に測定を行い,溶解挙動に及ぼす中性子照射効果をJMTR照射試料について試験した.3.結果水素溶解度は,使用した炭素材料銘柄毎で著しく異なり,最大16倍の違いが見られた.この違いは,試料の格子定数C_Oより求まる黒鉛化度によって説明することができ,高黒鉛化度の試料ほど水素溶解度が低くなることが分かった.また,中性子照射によっても水素溶解度が最大50倍に増加することから,水素は格子欠陥に捕捉されているものと考えられ,捕捉サイト濃度の評価を試みた.さらに,炭素-水素の強い結合が存在する系での脱捕獲,再捕獲,拡散,再結合を素過程とした動的な移動機構をモデル化して,実験結果との比較を行なった.今年度の成果については,これまでの実績と合わせて,第6回核融合炉材料国際会議(平成5年9月,イタリア),第2回核融合炉燃料-材料相互作用に関する日露ワークショップ(平成5年10月,ロシア)において発表を行なった.

1. Carbon materials used in large nuclear fusion facilities have excellent heat resistance and thermal shock resistance, and the amount of water absorbed has increased. For a long time to come, Li Guo will continue to develop, and the process of water element separation and separation will be important. The purpose of this study is to determine the solubility of water in carbon materials under high temperature. 2. Methods The apparatus for determining the solubility of trace water in carbon materials is used. The solubility and properties of the samples were determined by powder X-ray analysis. The solubility and properties of the samples were determined by JMTR irradiation. 3. The results showed that the solubility of water was different from that of carbon materials. The maximum deviation was 16 times. In this case, the lattice number C_O of the sample is determined by calculating the solubility of lead in the sample. In addition, the solubility of water in the medium sub-irradiation was increased by a factor of up to 50, and the concentration of water in the medium sub-irradiation was evaluated. In addition, the strong combination of carbon and water exists in the system of recapture, recapture, dispersion and recombination. This year's achievements include the 6th International Conference on Nuclear Fusion Furnace Materials (September, 2005), and the 2nd International Conference on Fuel-Material Interaction for Nuclear Fusion Furnace (October, 2005).

项目成果

Hisao Atsumi: "On the bulk hydrogen retention in graphite at elevated temperature" Journal of Nuclear Materials. (印刷中).

Hisao Atsumi：“论高温下石墨中的大量氢保留”核材料杂志（正在出版）。

Hisao Atsumi: "Trapping and detrapping of hydrogen in graphite materials exposed to hydrogen gas" Journal of Nuclear Materials. (印刷中).

Hisao Atsumi：“暴露于氢气的石墨材料中氢的捕获和解捕获”核材料杂志（正在出版）。