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高田 弘; 直江 崇; 甲斐 哲也; 粉川 広行; 羽賀 勝洋
Proceedings of 12th International Topical Meeting on Nuclear Applications of Accelerators (AccApp '15), p.297 - 304, 2016/00
J-PARCでは、パルス核破砕中性子源の水銀ターゲットを1MWの設計ビーム強度で運転するために継続的に様々な努力を行ってきた。1つの技術的な進歩は、3GeVの陽子ビームが25Hzの繰り返しで入射される際にターゲット容器の尖頭部に誘起されるキャビテーション損傷の低減である。水銀ターゲットへの微小気泡注入の性能を向上させた結果、300kWの陽子ビームで2050MWhの運転を行った後で、ターゲット容器の内側表面に顕著なキャビテーション損傷がないことを観測した。これとは別に、ターゲット容器を交換する際に放出される気体状の放射性物質、特にトリチウムの量を抑制においても進展があった。ターゲット容器交換の際、ターゲットシステムが開放されるときに、その内部の空気を気体廃棄物処理設備に引き込む手順を加えることによって、スタックからのトリチウム放出を抑制した。例えば、2050MWhの運転後の場合、放出されたトリチウム量は12.5GBqであり、これば予測値の5.4%に留まった。このような進展に基づき、2015年4月から核破砕中性子源の運転ビーム強度は500kWに増強された。
坂場 成昭; 中川 繁昭; 古澤 孝之; 橘 幸男
JAERI-Tech 2004-045, 67 Pages, 2004/04
JAERI-Tech-2004-045.pdf:4.74MB
高温ガス炉固有の安全性を定量的に実証し、また第4世代原子炉(Generation IV)の候補の一つであるVHTRの研究開発に資するため、HTTR(高温工学試験研究炉)を用いた安全性実証試験が実施されている。安全性実証試験のうち、1次冷却材流量の低下を模擬した試験である循環機停止試験において、1次加圧水冷却器用ヘリウム循環機3台のうち1台あるいは2台が停止される試験が2002年から2005年に実施され、全3台を停止する試験が2006年以降に計画されている。本報は、安全性実証試験における循環機1台あるいは2台停止時の加圧水冷却器の構造健全性を確認するとともに、循環機3台停止時の1次系内の自然対流発生の可能性について、出力上昇試験中に実施されたスクラム試験の実測データをもとに検討した結果を示す。
廣田 耕一; 箱田 照幸; 田口 光正; 瀧上 眞知子; Kim, H.; 小嶋 拓治
Environmental Science & Technology, 37(14), p.3164 - 3170, 2003/07
被引用回数：43 パーセンタイル：65.39(Engineering, Environmental)温度200
Cのごみ燃焼排煙中のダイオキシン類の削減を目的に、電子ビームを応用した。その結果、1000m
N/hの排煙に対して14kGy照射することにより90%以上の分解率が得られた。ダイオキシン類の分解は、OHラジカルとの反応によって開始され、エ-テル結合の解離,ベンゼン環の開環,脱塩素が引き続き起こると考えられる。フランの場合は脱塩素化により低塩素化フランの生成を伴うため、ダイオキシンと比べ低分解率となった。
内山 軍蔵; 北村 正史*; 山崎 一伸; 鳥飼 誠之*; 杉川 進; 前田 充; 辻野 毅
Radioact. Waste Manage. Nucl. Fuel Cycle, 17(1), p.63 - 79, 1992/00
再処理施設におけるトリチウムの管理技術を開発することを目的としてボロキシデーション法に関するプロセス研究を行った。同法は、使用済み燃料の酸化工程と還元工程とから成るプロセスである。実験は工学規模のボールミル型反応器(処理量:2kg-UO
バッチ)を用いて行い、微照射燃料の酸化及び還元反応速度に及ぼすプロセスパラメーター(酸素濃度、水素濃度、反応温度など)の影響及びトリチウムの放出挙動を調べた。その結果、被覆管付きUOペレット燃料の酸化反応はコンスタントフラックスモデルで、U
O
粉末燃料の還元反応は球減少モデルでそれぞれ表現できることがわかった。また、トリチウムの大部分は燃料の酸化・粉末化とともに放出され、1,000を越える除染係数が得られた。これらの結果は、酸化工程のみからなるボロキシデーション法でもトリチウムの管理技術として有効であることを示している。
ion source奥村 義和; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 水野 誠; 小原 祥裕; Pamela, J.*; 鈴木 靖生*; 田中 秀樹*; 渡邊 和弘
Production and Application of Light Negative Ions, p.35 - 40, 1991/00
ソースプラズマの閉じ込めを改善した大型負イオン源にごく少量のセシウムを添加することにより、負イオン源の運転ガス圧を大きく低下させることに成功した。体積生成型負イオン源においては、負イオン電流値を最大にする最適な運転ガス圧が存在し、それ以下のガス圧では負イオン電流値は急激に減少してしまう。しかしながらプラズマの閉じ込めを改善し、かつ、セシウムを添加することにより、最適ガス圧を1~2Paから、0.4Pa程度に、また負イオン電流が70%低下することを許容すれば、0.03Paまで下げることが出来た。この超低ガス圧の領域では、対電は蒸発したごく少量のセシウムにより維持されていることがわかった。
内山 軍蔵; 島飼 誠之*; 北村 正史*; 山崎 一伸; 杉川 進; 前田 充; 辻野 毅
JAERI-M 90-016, 71 Pages, 1990/02
改良ボロキシデーションプロセス実験装置は核燃料再処理工程からの放射能放出低減化研究の一貫として、ボロキシデーション法のプロセス工学的な研究を実施するために設計・製作されたベンチスケール規模(処理量2kg-UO/バッチ)の実験装置である。本装置を用いて、軽水炉模擬使用済み燃料(酸化ウラン)の酸化一還元サイクル挙動、トリチウムなどの揮発性核分裂生成物の放出挙動および回転軸封部のシール性能などを把握することができた。ここでは、本装置の概要などについてまとめた。
田中 茂
JAERI-M 83-131, 79 Pages, 1983/08
NBI装置用イオン源陰極として従来用いられてきた直熱型フィラメントは寿命の点で問題があり、これに代わる陰極として含浸タングステンを電子放出材とする傍熱型ホローカソードを提案し、開発を行なった。まず小型のホローカソードを試作し、単体での放電とデュオピガトロン型イオン源に装着した場合の諸特性について測定を行なった。その結果、放電維持に必要なガス流量が従来の陰極の場合と比べてより大きくなることが問題点として明らかになった。これを解決するために、多極磁場型イオン源を用いてガス流量低減実験を行なった。放電維持に必要な最小ガス流量は、オリフィス径の増加とともに低減できる傾向があること、またボタンあるいは外部磁場によっても低減できることがわかった。次いで外部磁場の効果を詳細に検討し、放電の安定化に有効な最適な磁場配位を見出した。最後に強力に水冷された小型イオン源にホローカソードを付け、10秒間のビームを引出した。
田中 茂; 秋場 真人; 荒川 義博*; 堀池 寛; 桜庭 順二*
Review of Scientific Instruments, 53(7), p.1038 - 1048, 1982/00
被引用回数：5 パーセンタイル：65.37(Instruments & Instrumentation)中空陰極付イオン源へのガス流量を削減する実験を行なった。電子エミッタはBa酸化物含浸Wである。中空陰極を円形又は矩形バケット型イオン源に適用して、次の結果を得た。1)イオン源の安定放電に必要な最小ガス流量は、中空陰極のオリフィス径が10mmまでは、径の増加とともに減少する。2)オリフィスの前に適当な径のMoボタンを設けると、ボタンなしの場合と比べて、最小ガス流量が半減する。3)ヒーター電流のつくる磁場と反平行に加えられた外部磁場は放電を安定化し、磁場なしの場合と比べて、最小ガス流量を半減させる。4)ボタンと反平行磁場を組み合わせると、最小ガス流量を、それらがない場合の値(9.5Torr.l/s)の1/4まで減少させる。これらの効果の理由を、アーク放電の枯渇の理論に基づいて説明した。
鈴木 康文; 笹山 竜雄; 阿部 治郎; 荒井 康夫; 前多 厚; 渡辺 斉
JAERI-M 7601, 36 Pages, 1978/03
高純度アルゴンガス雰囲気グローブボックスを用いて酸化ウランおよび黒鉛を出発物質として、炭素熱還元法により炭化ウランペットの調製を行った。これらのグローブボックス内の雰囲気は酸素3ppm、水分5ppmに保持され、炭化ウラン粉末の酸化を防止するために効果的であった。この調製試験では85%T.D.以上の密度をもち、酸素を2000~3000ppm含む単相の単酸化ウランペレットが調製された。科学量論的な単酸化ウランペレットを得るためには、出発物質の酸化ウランと黒鉛の混合比として2.950~2.975が最適であった。また、炭素熱還元反応の雰囲気条件と反応速度との関係について調べたが、真空中よりアルゴンガス中の方が遅かった。燒結においてはペレット密度は粉砕手段および粉砕時間に最も影響を受ける。そのほか、成型圧力、インバータ添加量、および化学組成などの要因がペレット密着に与える効果を調べたが、その効果は限られたものであった。
