[1M12-16] Fusion reactor materials (SiC and tungsten materials)

[1M15] Effect of damage distribution on hydrogen isotope retention behavior for heavy-ion-irradiated tungsten

*Hiroe Fujita¹, Yuki Uemura¹, Shodai Sakurada¹, Keisuke Azuma¹, Qilai Zhou¹, Takeshi Toyama², Naoaki Yoshida³, Yuji Hatano⁴, Takumi Chikada¹, Yasuhisa Oya¹ (1.Graduate School of Shizuoka Univ., 2.IMR, Tohoku Univ., 3.RIAM, Kyushu Univ., 4.HIRC, Univ. of Toyama)

Keywords:tungsten, heavy ion irradiation, first wall, hydrogen isotope

核融合炉のプラズマ対向材料候補であるタングステン（W）は炉運転中に14 MeV中性子が照射され、水素同位体の安定な捕捉サイトとなる照射欠陥が導入される。過去の研究から、中性子照射Wではバルク中へ均一に照射欠陥が導入されるため、表面付近に高濃度の照射欠陥が導入される重イオン照射Wとは水素同位体滞留挙動が大きく異なり、照射欠陥分布の影響が示唆された。本研究では、W中における水素同位体滞留挙動への照射欠陥分布の影響を理解するため、エネルギーの異なる鉄イオンを照射した後に重水素イオン照射を行い、昇温脱離法によって重水素滞留挙動を評価した。さらに、シミュレーションにより捕捉エネルギーを算出した。実験結果から、表面付近の欠陥が増加すると、重水素の脱捕捉効果が促進され、安定な捕捉サイト中の重水素滞留量が減少する可能性が示された。