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中西 隆造; 大場 弘則; 佐伯 盛久; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*
Optics Express (Internet), 29(4), p.5205 - 5212, 2021/02
被引用回数：13 パーセンタイル：84.11(Optics)液体ジェットと組み合わせたレーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)を、水溶液中の微量ナトリウム(Na)の検出に適用した。直径500
mの液体円筒ジェットと厚さ20mの液体シートジェットの2種類の液体ジェットの感度を比較した。液体シートジェットは、円筒形ジェットと比較して、レーザー照射面からの飛沫を効果的に低減し、長寿命の発光プラズマを生成した。Naの検出限界(LOD)は、シートジェットで0.57g/L、円筒ジェットで10.5g/Lと決定された。シートジェットで得られたLODは、市販の誘導結合プラズマ発光分析計で得られたLODと同等であった。
阿部 雄太; 中桐 俊男; 綿谷 聡*; 丸山 信一郎*
JAEA-Technology 2017-023, 46 Pages, 2017/10
JAEA-Technology-2017-023.pdf:8.01MB
本件は、廃炉国際共同研究センター(Collaborative Laboratories for Advanced Decommissioning Science: CLADS)燃料溶融挙動解析グループにて平成27年度に実施した「プラズマトーチによる模擬燃料集合体加熱試験(Phase II)」で用いた試験体について実施したAbrasive Water Jet (AWJ)切断作業に関する報告である。模擬燃料集合体は、外周のるつぼ及び模擬燃料にジルコニア、制御ブレード及びステンレス、そして被覆管及びャンネルボックスにジルカロイ(Zr)を利用している。したがって、プラズマトーチを用いて高温に加熱し物質移行した模擬燃料集合体に対して、材料分析を実施するためには、硬度及び靭性の異なる材料を一度に切断する必要がある。加えて、本試験体は、大型かつ、溶融物を保持するためエポキシ樹脂が充填されている。これらの影響を鑑みて、AWJ切断を選定した。以下の点を工夫することで、本試験体をAWJで切断することができた。ホウ化物の溶融部分のように1回(ワンパス)で切断できない場合は、アップカットとダウンカットを繰り返す往復運動により切断を行った。切断が困難な箇所には、Abrasive Injection Jet(従来工法AIJ)方式より切断能力が高いAbrasive Suspension Jet(ASJ)方式を用いた。本作業を通じて、プラズマトーチを用いた模擬燃料集合体加熱試験における切断方法が確立できた。なお、切断作業では、AWJの先端で切断能力を失うと送り方向と反対に噴流が逃げる際に生じる湾曲した切断面が試験体中央部で確認できた。その結果を元に、切断面の荒さや切断時間の短縮のための課題の抽出を行った。
庄司 次男; 福井 康太; 上田 多生豊
JAEA-Technology 2015-035, 70 Pages, 2016/01
JAEA-Technology-2015-035.pdf:8.07MB
大洗研究開発センターでは、これまでに原子力施設のデコミッショニングに適用する切断技術として、空気中で金属の切断、耐火物の切断及び破砕が可能なプラズマジェット切断技術(最大出力電流250A)の開発を実施してきた。このプラズマジェット切断技術が1Fの燃料デブリや炉内構造物の取り出しに適用できると考え、炉内の厚手の構造物に適用できるよう最大出力電流600Aでかつ水中で使用可能なプラズマジェットに係るトーチを開発し、燃料デブリ及び溶融した炉内構造物等の取出しへの適用性を確認する切断・破砕試験を進めてきた。
小瀧 秀行
JAERI-Research 2002-031, 88 Pages, 2002/12
JAERI-Research-2002-031.pdf:3.33MB
レーザープラズマ相互作用の非線形現象、高強度レーザーによるウェーク場励起及び高ピーク電流電子発生について調べた。自己集束をともなってのガスのイオン化によって、広い連続波長のブルーシフトが起こる。この通常ブルーシフトは、レーザー強度,プラズマ密度に依存する。しかし、レーザーのスペクトルが、レーザー強度やプラズマ密度に無関係に一定の波長にシフトする現象を発見した。この現象をわれわれは「異常ブルーシフト」と呼んだ。高強度レーザーはプラズマ中にウェーク場を励起する。2TW,50fsのレーザーにより励起したガスジェットプラズマ中のウェーク場の時間分解周波数干渉測定を行い、この測定に世界で初めて成功し、20GeV/mという高エネルギー加速のための高いウェーク場を測定できた。周波数干渉計によるポンプ-プローブシステムと異常ブルーシフトは、高エネルギー電子ビームのインジェクターとしてのオプティカルインジェクションに成り得る。1次元の粒子シミュレーションにより、高品質電子ビーム加速の結果を得、これによりレーザーウェーク場による、高品質高エネルギー電子加速の可能性を示すことができた。
立花 光夫; 白石 邦生; 柳原 敏
JAERI-Tech 2001-014, 42 Pages, 2001/03
動力試験炉(JPDR)の解体実地試験では、遠隔解体装置の実証と作業に関する各種データを収集することを目的に解体作業を行った。そこで、作業の内容を分析し、これらの知見を安全性の考慮に関するもの,廃棄物対策に関するもの,作業の効率化に関するものに分類・整理した。例えば、作業の効率化には、施設に関する情報が重要であること,遠隔解体装置の作業手順の検討や問題の解決にはモックアップ試験が有効であることなどの知見が得られた。これらの知見は、ほかの廃止措置作業をより安全で効率的に実施するために有効と考えられる。本報告書は、JPDRの解体作業に開発した遠隔解体装置を適用する際の主な対策、その結果、解体作業を通して得られた知見をまとめたものである。
功刀 資彰; 江里 幸一郎*; 清水 昭比古*
第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集, 0, p.565 - 566, 1995/05
裏面から固気混相衝突噴流で冷却されていると想定した伝熱面へのアルゴンプラズマ衝突噴流の伝熱流動状態の解析を行った。プラズマを一価電離、電気的中性の電磁流体と仮定した1流体2温度プラズマモデルと、電子拡散を両極性拡散とした電子数密度保存の式を用いた。本研究の条件下では、噴流コア外縁域と淀み点付近では電子温度が原子とイオンからなる重粒子の温度より高くなる熱非平衡状態になっており、その領域では電子と重粒子のエネルギー交換が発生していること、また、伝熱面においてプラズマから8MW/m
程度のピーク熱流束が除熱可能であることが分かった。
功刀 資彰; 江里 幸一郎*; 横峯 健彦*; 清水 昭比古*
Fusion Engineering and Design, 28, p.63 - 71, 1995/00
核融合炉における高熱流束負荷機器の除熱研究の一環として、プラズマジェットを熱源とした実験を計画している。特に、実験上大気圧下で作動することを想定しているため、本報では、大気圧アルゴンプラズマジェットを取り上げ、伝熱実験上必要となる狭隘な平行平板間に噴出するアルゴンプラズマの熱流動特性の数値シミュレーションを試みた。流路壁材料としては、原研が提案しているSSTR(Steady State Tokamak Reactor)の候補構造材であるSiCを想定し、このSiC板をプラズマジェットとは逆側から固気混相流で冷却する条件を想定した。シミュレーションは、アルゴンプラズマの非平衡性を考慮した2温度1流体モデル及び電子のマクロ挙動を考慮した西沢モデルを用いて行い、SiC壁の冷却方法によって、プラズマ側の熱伝達特性が著しく変化することを示した。
芳野 隆治; 閨谷 譲; 伊世井 宣明; 小出 芳彦; 河野 康則; A.Tanga*; Campbell, D. J.*; M.F.Johnson*; L.Rossi*
IAEA-CN-60/A5-8, 0, p.685 - 695, 1995/00
主ディスラプションは、トカマク型核融合炉を開発する上で大きな問題であり、大型トカマク装置JT-60UとJETでは、主ディスラプションの緩和を目的とした研究を進めてきている。本論文は、これら両装置における最新の実験成果について報告し、ITERなどの大型トカマク炉におけるディスラプション回避とその緩和策について指針を与えることを目的としている。特に、以下の3点についての実験結果を示す。(1)主ディスラプションの緩和と回避(2)プラズマ電流クウェンチ中の垂直位置不安定性と逃走電子の抑制(3)ロックモードディスラプションの回避
江里 幸一郎*; 功刀 資彰; 清水 昭比古*
Therm. Sci. Eng., 3(4), p.27 - 33, 1995/00
裏面から冷却され、電気的に浮遊した伝熱試験板へのアルゴンプラズマ円形衝突噴流の伝熱流動の数値解析を行った。伝熱試験板は核融合炉のプラズマ対向材料の候補材であるシリコンカーバイドと仮定し、その裏面の冷却条件は固気混相衝突噴流の熱伝達係数を与えた。プラズマ噴流はその熱非平衡状態を考慮するため、2温度モデルを用いた電磁流体として取り扱った。本研究の条件下では、噴流コア外縁域と淀み点付近では電子温度が原子とイオンからなる重粒子の温度より高くなる熱非平衡状態になっており、その領域では電子と重粒子のエネルギー交換が発生している。そこでは電子の放射損失やイオン-電子間の再結合時における電離エネルギーの放出等の現象が活発に発生していること、また、噴流コアが伝熱試験板に接している領域において、8MW/m程度の熱流束が試験板へ流入していることが分かった。
村岡 克紀*; 前田 三男*; 的場 徹; 山本 新
レーザー研究, 20(6), p.375 - 391, 1992/06
「レーザー解説」として、まずライダー(LIDAR)トムソン散乱法の原理と特徴について述べ、要求されるレーザーや受光系の特性について検討する。次にJETにおける実験の概要を紹介した後、ITERへの適用計画も含め、この方式の性能や適用範囲をさらに拡大する際に進めるべき研究開発の指針を示した。
藤木 和男; 上家 好三; 清木 義弘; 横田 光雄
Proc. of the Int. Conf. on Dismantling of Nuclear Facilities; Policies-Techniques, p.219 - 232, 1992/00
JPDR解体計画は1981年より開始され、86年から原子炉施設の実地解体(Phase-II)が進んでいる。原子炉中心部の放射化した機器、構造物の撤去、解体には、技術開発された各種の遠隔解体システムが適用され、安全に解体が進められた。金属構造物については、既に90%程の機器が撤去されている。これらの解体作業を通じ、工法、解体システム毎の性能や使用経験等、多くの情報が蓄積されている。本論文は、放射化構造物の解体、撤去を中心に、これまでの作業の特徴とその比較をまとめたものである。
