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TiO
pebble bed under neutron pulse operation土谷 邦彦; 菊川 明広*; 星野 毅; 中道 勝; 山田 弘一*; 八巻 大樹; 榎枝 幹男; 石塚 悦男; 河村 弘; 伊藤 治彦; et al.
Journal of Nuclear Materials, 329-333(Part2), p.1248 - 1251, 2004/08
被引用回数：10 パーセンタイル：55.63(Materials Science, Multidisciplinary)チタン酸リチウム(LiTiO)は、核融合炉ブランケットで用いるトリチウム増殖材料の有望な候補材の1つである。大小2種類(直径2mm及び0.3mm)のLiTiO微小球を混合充填した充填体を中性子パルス運転が模擬できる照射試験体に装荷し、中性子吸収体を回転させた後一定出力とした時と、中性子吸収体を一定間隔でパルス運転した時のトリチウム生成回収特性を調べるための照射試験をJMTRを用いて行った。その結果、R/G(トリチウム回収率との生成率の比)はパルス運転に伴って、波を描きながら増加したが、マクロ的なトリチウム生成回収挙動は一定出力運転させたものと時定数がほとんど変わらないことがわかった。この原因は、トリチウム回収速度の時定数がパルスの周期より十分長いためで、パルス運転の影響はほとんどないことに起因しているものと考えられる。
沢村 勝; 永井 良治; 菊澤 信宏; 西森 信行; 羽島 良一; 峰原 英介
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.305 - 307, 2004/08
原研エネルギー回収型自由電子レーザー(ERL-FEL)において現在の1msec, 10Hz運転から秒程度の長パルス運転を行うために必要な、高周波電源の出力特性並びに超伝導空洞の周波数変動特性やクライオスタット内圧力変化の測定を行った。クライオスタット内圧力に関しては圧力上昇が見られるが、10%程度のDutyで運転であれば秒単位の長パルスが可能であることがわかった。ヘリウム冷凍機から超伝導空洞への振動の影響はパルス運転のとき60Hz程度共振周波数の振動が見られるが、CW運転の時には数Hzと小さいことがわかった。また常伝導のSHB空洞における発熱による周波数変化と冷却に関する計算及び測定を行った。
村尾 裕之; 谷内 茂康; 太田 和則; 村松 靖之; 中村 武彦; 寺門 義文
UTNL-R-0435, p.15_1 - 15_9, 2004/03
NSRRで台形パルス運転及び合成パルス運転を行う場合は、あらかじめオフラインシミュレーション及びオンラインシミュレーションを行い、目的とする運転パターンの安全性や妥当性を確認する必要がある。これらのシミュレータを用いることによって実際のNSRR炉出力をほぼ模擬することができるが、初期出力上昇時や出力制御運転時において、シミュレーション結果と実運転結果との間に若干の不一致が認められている。このため制御棒の反応度価値及び燃料温度フィードバック係数を再評価し、シミュレータに反映した。その結果、シミュレーション精度を向上させることができ、NSRR台形パルス運転及び合成パルス運転の自由度を向上することができた。
村尾 裕之; 谷内 茂康; 太田 和則; 村松 靖之; 中村 武彦; 寺門 義文
JAERI-Tech 2003-094, 41 Pages, 2004/01
JAERI-Tech-2003-094.pdf:2.26MB
NSRRで台形パルス運転及び合成パルス運転を行う場合は、あらかじめオフラインシミュレーション及びオンラインシミュレーションを行い、目的とする運転パターンの安全性や、妥当性を確認する必要がある。これらのシミュレータを用いることによって実際のNSRR炉出力をほぼ模擬することができるが、初期出力上昇時や出力制御運転時において、シミュレーション結果と実運転結果との間に若干の不一致が認められている。このため、制御棒の反応度価値及び燃料温度フィードバック係数を再評価しシミュレータに反映した。その結果、シミュレーション精度を向上させることができ、NSRRの台形パルス運転及び合成パルス運転の自由度を向上することができた。
TiO
pebble bed under neutron irradiation河村 弘; 菊川 明広*; 土谷 邦彦; 山田 弘一*; 中道 勝; 石塚 悦男; 榎枝 幹男; 伊藤 治彦
Fusion Engineering and Design, 69(1-4), p.263 - 267, 2003/09
被引用回数：3 パーセンタイル：25.75(Nuclear Science & Technology)JMTRにて中性子パルス運転模擬照射試験体の照射試験を行い、ITERブランケットテストモジュールを設計するうえで必要不可欠な中性子照射下のチタン酸リチウム(LiTiO)微小球充填層中の見かけの熱拡散率を調べた。定速昇温法により測定した結果、LiTiO微小球充填層の見かけの熱拡散率は、照射温度と中性子照射量の増加とともに減少することがわかった。一方、スイープガス流量の影響は、0
600cm
/minの間では見られなかった。
寺門 恒久; 岡野 潤; 島田 勝弘; 三浦 友史; 山下 睦樹*; 松川 誠; 細金 延幸; 辻 博史; 安藤 俊就*; 高橋 良和; et al.
JAERI-Tech 2001-056, 24 Pages, 2001/08
JAERI-Tech-2001-056.pdf:1.17MB
国際熱核融合実験炉(ITER)の工学設計活動の一つとして、中心ソレノイド(CS)モデルコイルの開発が、日本、欧州連合、ロシア及び米国の共同で1992年から開始された。CSモデルコイルの通電試験は、日本原子力研究所那珂研究所の試験設備を用いて、国際共同実験チームにより行われた。通電試験には、直流通電試験とパルス通電試験があり、このうち直流通電試験は超電導磁石研究室の低電圧電源を用いた。一方、パルス通電にはJT-60のポロイダル磁場コイル電源を使用した。本レポートは、このパルス通電を行うために実施したJT-60ポロイダル磁場コイル電源の改造や、制御特性改善のためのリアルタイム制御手法の改良、及び得られた試験結果について報告する。
大内 伸夫; 原研/KEKリニアック設計チーム
KEK Proceedings 2000-23, p.39 - 43, 2001/02
原研では、高エネルギー加速器研究機構(KEK)と共同で陽子加速器用超伝導空胴の開発を進めている。平成11年度には、単セル空胴(
=0.886,2個)の処理・試験、5セル空胴(=0.5及び=0.886)の処理・試験、及びパルス運転時のダイナミックローレンツデチューニングの測定を行った。単セル空胴では、最大表面電界45~51MV/mを達成し、良好な性能を得たが、5セル空胴では、18~20MV/mとなっており、単セル空胴ほどの性能は得られていない。また、パルス運転時のダイナミックローレンツデチューニングの測定では、モデル計算と良好な一致を示し、モデル計算の妥当性が実証された。
大内 伸夫; 水本 元治; 草野 譲一; 千代 悦司; 長谷川 和男; 赤岡 伸雄*; 斎藤 健治*; 野口 修一*; 加古 永治*; 井上 均*; et al.
Proceedings of 20th International Linac Conference (CD-ROM), 1 Pages, 2000/00
原研とKEKとの共同で進めている「大強度陽子加速器計画」では高エネルギーリニアック部で超伝導リニアックの採用を予定している。これまで単セル空胴及び5連セル空胴を製作しその性能試験を実施した結果、空胴性能の目標値16MV/mを達成している。また400MeVから600MeVの領域におけるシステム設計の結果良好なビームが得られる見通しを得た。また、パルス運転の際の空胴内電場についても新たな手法による詳細な解析を進め安定な運転が可能なことを示した。
青木 功; 関 泰; 佐々木 誠*; 新谷 清憲*; Kim, Y.*
JAERI-Data/Code 99-004, 136 Pages, 1999/02
JAERI-Data-Code-99-004.pdf:5.82MB
核融合実験炉の燃料循環系のシミュレーションコードを作成した。本コードは、パルス運転時のプラズマチェンバ及び燃料循環系内に分布する燃料の時間変化を追跡する。プラズマチェンバ及び燃料循環系における燃料の燃焼、排気、精製、供給の機能を時間当りの処理量に着目してその時間変化を追跡した。プラズマチェンバ及び燃料循環系各サブシステムごとに状態方程式と出力方程式を定め、燃料の燃焼、排気、精製、供給の機能をモデル化し、時間に関し定常となるサブシステムの常数は、ITERの概念設計書に依拠した。本コードを用いて、燃焼状態と燃料循環系サブシステムの処理機能とに依存する供給量の時間変化と、滞留量の時間変化を示した。
千代 悦司*; 本田 陽一郎*; 大内 伸夫; 戸内 豊*; 長谷川 和男; 草野 譲一; 水本 元治
Proc. of XIX Int. Linac Conf. (LINAC98), 2, p.923 - 925, 1998/00
原研では中性子科学研究計画(NSP)を提案しており大強度陽子加速器の概念設計が行われている。NSP用加速器は、RFQ,DTL及び超伝導加速器からなり、連続運転とパルス運転がなされる。超伝導加速器は水素イオンビームを0.1GeVから1.5GeVまで加速し、加速器の空胴形状は、ビーム速度の違いから幾つかのセクションに分割される。セクションを8分割とするとエミッタンスグロースが抑制され、かつ加速器長が短く抑えられる。空胴のパラメータは、4空胴ごとに等量のRF電力となり、その内1空胴の最大表面電界が16MV/mとなるよう決定される。ピークビーム電流30mAのパルス運転において最大140kWのRF電力が高端空胴で必要となり、一方、5.33mAの連続運転では41kWのRF電力が必要となる。全RF電力は、パルス運転と連続運転とでそれぞれ25MWと7.5MW必要となる。
石島 清見; 上出 俊夫*; 西郷 正雄*
Proc. of the 3rd Asian Symp. on Research Reactor, p.197 - 204, 1991/00
NSRRでは、台形パルス及び合成パルス運転という新しい運転モードを導入し、実験範囲を拡大するための改造を行った。合成パルス運転では高出力からの反応度事故を、また、台形パルスでは比較的ゆるやかな異常事故を模擬できる。これらのパルス運転モードは全自動化されている。自動化はディジタル計算機能を有するプロセスコントローラを導入することにより実現した。例えば、台形パルス運転モードにおける原子炉出力の閉ループ制御は、10ms毎にディジタル計算によりデータを更新しながら出力デマンドに追従させ、安定な制御特性を得ている。
湊 章男*; 東稔 達三
JAERI-M 85-203, 35 Pages, 1985/12
トカマク型核融合実験炉に於いて、プラズマの起動/停止及びパルス運転による熱負荷の時間変化あるいは構造物内での空間変化により、プラズマの周辺に置かれる構造物(第1壁、ダイバータ/リミタ、ブランケット等)は非定常温度変化を示し、発生する熱変形あるいは熱応力は繰り返し疲労寿命等構造物の強度に影響を与える。さらに燃焼時間はブランケットに充填されている固体増殖材(LiO)の温度制御に影響を与える。ここでは、核融合実験炉(FER)の標準設計(昭和58年度)をベースとして、上述の問題を検討し、熱構造設計上の観点からFERのパルス運転シナリオを見直すために予備的に検討したものをまとめたものである。
