核融合炉とは?②

01plasma
核融合炉はドーナツ状になっています。

核融合炉断面
実験機の断面の模式図です。
中心でプラズマを発生させ、核融合反応を起こします。

「ブランケット」という部分は、
①核融合反応で発生した中性子からのエネルギー変換
②燃料のトリチウム(三重水素)の生産
③中性子の遮蔽
という3つの機能があります。
中性子との反応でトリチウムを生成する、リチウムを含む化合物が主な材料です。

また、プラズマから装置を保護する部分を「第一壁」といいます。
融合炉下部の「ダイバータ」は、プラズマ中の不純物を排気する役割があります。
これらには高温のプラズマが直接当たります。また、中性子により放射化する可能性が考えられます。
したがって、高融点で削れにくく放射化しにくいタングステンが、素材の候補として挙げられています。

さらに、プラズマイオンが「第一壁」「ダイバータ」に衝突することによって、様々な相互作用が起きます。
すると燃料の重水素やトリチウムがそれらに留まり、核融合反応を起こさないので、
エネルギーを生み出さず、燃料の無駄になります。

そこで本研究室では、燃料の無駄を少なくすため、
「第一壁」「ダイバータ」などの構造材と、重水素・トリチウム(水素同位体)の相互作用について研究を行っています。