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核融合研究開発部門
JAEA-Evaluation 2016-002, 40 Pages, 2016/03
JAEA-Evaluation-2016-002.pdf:2.66MB
日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」という)は、「国の研究開発評価に関する大綱的指針」(平成20年10月31日内閣総理大臣決定)及びこの大綱的指針を受けて作成された「文部科学省における研究及び開発に関する評価の指針」(平成21年2月17日文部科学大臣決定)、並びに原子力機構の「研究開発課題評価実施規定」(平成17年10月1日制定、平成21年8月19日改正)等に基づき、「核融合エネルギーを取り出す技術システムの研究開発」に関する事前評価を核融合研究開発・評価委員会に諮問した。これを受けて、核融合研究開発・評価委員会は、原子力機構から提出された平成27年4月から平成34年3月までの次期中期計画の概要、核融合研究開発部門の運営ならびに核融合研究開発の実施状況に関する説明資料の検討、及び核融合研究開発部門長による口頭発表と副部門長も交えての質疑応答・意見交換を行った。本報告書は、核融合研究開発・評価委員会より提出された事前評価の内容、並びに、委員会による指摘事項とそれに対する措置を取りまとめたものである。
核融合研究開発部門
JAEA-Evaluation 2016-001, 128 Pages, 2016/03
JAEA-Evaluation-2016-001.pdf:33.25MB
日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」という)は、「国の研究開発評価に関する大綱的指針」(平成20年10月31日内閣総理大臣決定)及びこの大綱的指針を受けて作成された「文部科学省における研究及び開発に関する評価の指針」(平成21年2月17日文部科学大臣決定)、並びに原子力機構の「研究開発課題評価実施規定」(平成17年10月1日制定、平成21年8月19日改正)等に基づき、「核融合エネルギーを取り出す技術システムの研究開発」に関する事後評価を核融合研究開発・評価委員会に諮問した。これを受けて、核融合研究開発・評価委員会は、原子力機構から提出された平成22年4月から平成26年11月までの核融合研究開発部門の運営ならびに核融合研究開発の実施状況に関する説明資料の検討、及び核融合研究開発部門長による口頭発表と副部門長も交えての質疑応答・意見交換を行った。本報告書は、核融合研究開発・評価委員会より提出された事後評価の内容、並びに、委員会による指摘事項とそれに対する措置を取りまとめたものである。
下村 安夫; 常松 俊秀; 山本 新; 丸山 創; 溝口 忠憲*; 高橋 良和; 吉田 清; 喜多村 和憲*; 伊尾木 公裕*; 井上 多加志; et al.
プラズマ・核融合学会誌, 78(Suppl.), 224 Pages, 2002/01
日本,米国,欧州,ロシアの4極の協定に基づき、1992年7月に開始されたITER工学設計活動(ITER-EDA)は、ITER建設の判断に必要な技術的準備を整え、2001年7月に9年間の活動を完了した。本件は、ITER工学設計活動において完成された最終設計報告書の物理及び工学設計の成果を簡潔にまとめたものである。
中平 昌隆; 武田 信和; 多田 栄介
地震工学ニュース, (169), p.23 - 27, 1999/11
ITERはトカマク型核融合装置であり、その中心部分は超伝導コイル、真空容器及び真空容器内機器等から構成されている。これらの機器は、運転温度が異なるため熱収縮を考慮し柔軟な支持系で支持されており、標準設計としてIAEAのSL-2(0.2gの地震加速度)に基づいて耐震設計が成されている。また、これ以上の強地震動については、建屋免震によりトカマク機器の健全性を確保することが設計に盛り込まれている。本報告では、核融合実験炉(ITER)の構造設計の特徴及び免震設計の要件について概要するとともに、我が国への建設に向けた国内活動として実施している免震用積層ゴムの特性試験及びトカマク機器の振動応答試験について紹介する。
高瀬 和之; 功刀 資彰; 関 泰
Eighth Int. Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics (NURETH-8), 3, p.1321 - 1327, 1997/00
国際熱核融合実験炉(ITER)の安全性研究として、真空容器内冷却材侵入事象(Ingress of Coolant Event)及び真空境界破断事象(Loss of Vacuum Event)下における真空容器内の圧力上昇速度等を実験的に調べた。冷却材侵入事象予備実験では、容器内温度250
C、注入水温度200Cの条件で35気圧の水を10秒間注入したところ、容器内圧力は最高7気圧まで上昇したが、ITERで計画されているサプレッションタンクを使用することにより最高到達圧を目標とする値に低減できることを実験的に確認した。今後は広範な温度条件に対してサプレッションタンクの減圧性能を調べる計画である。真空境界破断事象予備実験では、破断後に容器内が真空から大気圧になるまでの置換時間は破断口サイズが1mm径の場合には約1時間、100mm径の場合には約0.5秒になり、これら置換時間と破断口サイズの関係は対数グラフ上でほぼ整理できることがわかった。この結果から、ITERにおける真空境界破断の置換時間を推定することが可能となった。
圷 陽一; 大川 慶直; 鈴木 偉之; 下田 郁夫*; 池永 雅良*; 佐々木 浩介*; 鈴木 道明*
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.1147 - 1148, 1996/00
国際熱核融合実験炉建家に免震装置を適用すべく、建家3次元免震装置(1000ton支承)の開発を進めている。本装置は、上下免震要素として金属風船(ここでは、ベローズタイプを採用)、水平免震要素として鉛入り積層ゴムから構成される。ベローズタイプ金属風船は、LNGタンク施設等において大口径・高圧力条件下で使用実績のある補強リング付きのステンレス製5層のベローズで、異常漏洩に備えて二重にしてある。水平・上下の2軸方向で静的・動的装荷試験を行い、十分な免震特性を1/5縮小モデル試験体により確認できたので報告する。
江里 幸一郎; 鈴木 哲; 関 洋治; 毛利 憲介; 平山 智之; 角舘 聡
no journal, ,
ITER機構は、ITERの運転当初より表面保護材すべてをタングステン(W)としたフルWダイバータの採用を2011年に提案した。それに伴い、原子力機構はフルWダイバータに向けた研究開発に着手し。これまで、ITERダイバータ熱負荷条件である20MW/m
1000サイクルに耐えるWモノブロックと銅合金製冷却管の接合方法および電磁力による引張力(8kN)に耐えるWモノブロックの支持構造体へ固定構造の開発を行った。本発表では、これらの試験結果とともにITERダイバータの設計概要を報告する。
武田 信和; 谷川 尚; 上野 健一; 丸山 孝仁; 野口 悠人; 角舘 聡
no journal, ,
ITERでは、プラズマ停止中でも真空容器内は線量率が250Gy/hにのぼる高
線環境であるため、ブランケットやダイバータ等の炉内機器は遠隔操作によって保守する必要がある。ブランケット遠隔保守装置は日本が調達を分担しており、2020年のITER機構への引き渡しに向けて、原子力機構で最終設計を実施している。本報ではその進展状況を報告する。最終設計においては、これまでに設計を進めてきた遠隔保守装置本体についてより詳細な設計を行うとともに、ブランケット配管の溶接・切断等を行うツールについて新規に設計を行うなどの作業を実施した。これと同時に、全体の運用シナリオの妥当性を信頼性解析や構造解析等のシステム解析によって示した。これにより、平成26年度中に製作契約を締結する主要機器について、製作を円滑に進めて2020年のITER機構への引き渡しを実現する確証を得た。
栗原 研一
no journal, ,
「地上に太陽を!」をキャッチフレーズに進められている核融合エネルギーの研究開発は、現在実験炉を国際協力で建設しており、発電炉までもう一息というところである。核融合反応の起こし方は、世界中の多くの研究者により様々な方式が発案されたが、実験で実力が評価され淘汰された。最も有望な磁場閉じ込めプラズマ核融合方式については、大規模な電磁気応用システムであることから、先端科学技術の進歩と相互発展しながら、先進主要国で進められてきた。これら一連の研究開発は「アイデアの創出
困難な装置製作色々な改良新たな課題の発見」の繰り返しで、特に大型実験装置建設では、機器の設計製作いわゆる「物作り」における技術的困難とその克服とが最大のテーマとなっている。本講演では、お手本や前例のない要求にどう向き合い、いかなる新たな課題が発生し、それをどう解決したかについて、研究開発の試行錯誤の歴史を中心に実例を紹介しながら、課題克服時の工夫のポイントや失敗時の教訓等を通じて核融合開発での「物作り」の魅力と格闘の歴史についてお話をさせて頂く。
山本 剛史; 波多江 仰紀; 谷塚 英一; 竹内 正樹; 小川 宏明; 北澤 真一; 今澤 良太; 石川 正男; 河野 康則; 伊丹 潔
no journal, ,
原子力機構は、ITER計画において、ポロイダル偏光計、周辺トムソン散乱計測装置、ダイバータ不純物モニター、IRサーモグラフィ装置及びマイクロフィッションチェンバー用の制御・データ収集システムの開発を進めている。各計測装置の検出器や計測に必要なレーザーなどの周辺機器をトカマクの放電シーケンスに従って動作させ、計測条件の設定及び計測条件間の一貫性検査を実施する統括制御システムを他極に先駆け設計した。また、様々な機器を制御するプログラムの起動と終了を管理するシーケンス制御機能をITERの規格・基準に従い、新たに開発した。フローチャートからシーケンス制御機能用のプログラムコードを自動生成するツールを開発することにより、プログラムの不具合を軽減させるとともに、制御ロジックの変更に柔軟に対応できるようにした。さらに、ITERの中央制御の模擬機能からの制御指令に基づいてデータ収集を行うプロトタイプデータ収集システムを開発し、設計の妥当性を実証した。
小舞 正文; 安斉 克則; 野口 悠人; 齋藤 真貴子; 丸山 孝仁; 武田 信和; 角舘 聡
no journal, ,
現在建設中の国際熱核融合実験炉ITERでは、放射線環境(250Gy/hr)のため完全遠隔による炉内保守が必要となっている。原子力機構はブランケット遠隔保守ロボットの調達に向けて、保守ロボットに用いる耐放射線性機器の開発・統合試験を進めている。本発表では耐放射線性機器開発の最新状況について報告する。
設楽 弘之; 高橋 幸司; 小松崎 学*; 磯崎 正美; 小林 則幸*; 阿部 輝雄*; 阿部 岩司; 小田 靖久; 池田 亮介; 小林 貴之; et al.
no journal, ,
調達予定のITER水平ポートECランチャーにおいて、ミリ波伝送設計手法の評価のためランチャー内ミリ波伝送部の上段列モックアップを製作、低パワー試験を行った。実機では8本のミリ波ビーム(本試験では四隅の4本のビームを模擬)を重ねあわせたうえで、出射角可変化ミラーにより目的とする方向を設定しプラズマに入射する。本試験では各ビームのミリ波ビームのパワー分布をランチャー内、出口後などで計測、設計値との比較を行った結果、設計手法の妥当性の確認ができた。
戸塚 俊之; 末岡 通治; 松川 誠; 小関 隆久
no journal, ,
国際核融合炉ITERのサテライト・トカマク装置であるJT-60SAでは、BA活動の一環として2017年度に遠隔実験のデモンストレーションを予定している。このデモンストレーションでは、JT-60SA中央制御室のPCと同等の機能を原子力機構六ヶ所核融合研究所に設置されるIFERCの遠隔実験センターから操作する予定である。また、本格的なJT-60SA実験運転への海外研究機関からの参加も期待されている。本報告では、JT-60SAを使った遠隔実験に対応するための機能やシステム全体像、ソフトウェアの開発状況について報告する。
