レーザー核融合実験のためのトリチウム添加プラスチックシェルターゲットの開発

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本研究は、レーザー核融合実験におけるイオン温度評価のためのトレーサー含有ターゲットの作製技術の開発である。レーザー核融合実験においてイオン温度を測定するために必要なトリチウムを添加した重水素化プラスチックシェルターゲットの開発を行った。前年までは作製の要素技術を開発した。しかし、トリチウムは非密封放射性物質であるため、ターゲット作成時だけではなく大型レーザーでのショット後の実験環境にトリチウムの汚染が広がらないことが必要である。本年はトリチウム添加ターゲットを用いたショット時にトリチウムがどのような挙動を示すかを調べた。トリチウムの挙動を調べるために、目標値の50分の1程度の少ないトリチウムを添加したポリスチレン薄膜を大型レーザーで照射し、チャンバー雰囲気および内壁への影響を測定した。ショット直後、ターゲットチャンバー内の雰囲気および排気からは有意なトリチウムの信号は測定されなかった。一方で、ターゲットに含まれている8割程度のトリチウムがチャンバー内壁に堆積することが確認された。チャンバー内壁においてもトリチウム濃度の差が見られたことからターゲット中のトリチウム分布及びレーザーの照射配置も汚染レベルに影響を及ぼすと考えられる。これらの知見はトリチウムターゲットを使用する実験及び今後の放射線防護に有用であると考えられる。また、昨年開発したCu含有ターゲットは、核融合実験だけでなく高速電子の挙動を測定する実験への供給を行い、ターゲットのサイズ、形状のバリエーションを増大することができた。ターゲット表面の凹凸は結晶性が原因であることが示唆されたが、これを解決する手法の確立には至っていない。