検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年
検索結果: 39 件中 1件目~20件目を表示

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

選択した検索結果をダウンロード

論文

Electromagnetic gyrokinetic simulation of turbulence in torus plasmas

石澤 明宏*; 前山 伸也; 渡邉 智彦*; 洲鎌 英雄*; 中島 徳嘉*

Journal of Plasma Physics, 81(2), p.435810203_1 - 435810203_41, 2015/04

 被引用回数:17 パーセンタイル:21.15(Physics, Fluids & Plasmas)

Gyrokinetic simulations of electromagnetic turbulence in magnetically confined torus plasmas including tokamak and heliotron/stellarator are reviewed. Magnetic perturbations can influence some key mechanisms of turbulent transport. Linear analysis shows that the ion-temperature gradient instability is unstable in low beta plasma and its growth rate is reduced by magnetic field line bending, while the kinetic ballooning mode is destabilized at high beta. In addition, trapped electron modes, electron temperature gradient modes, and micro-tearing modes can be destabilized. These instabilities are classified into two categories: ballooning parity and tearing parity modes. These parities are mixed by nonlinear interactions. In the nonlinear evolution, the zonal flow shear acts to regulate the ITG driven turbulence at low-beta. On the other hand, at finite beta, interplay between the turbulence and zonal flows becomes complicated because the production of zonal flow is influenced by the finite beta effects.

論文

Electromagnetic gyrokinetic turbulence in finite-beta helical plasmas

石澤 明宏*; 渡邉 智彦*; 洲鎌 英雄*; 前山 伸也; 中島 徳嘉*

Physics of Plasmas, 21(5), p.055905_1 - 055905_10, 2014/05

 被引用回数:13 パーセンタイル:33.73(Physics, Fluids & Plasmas)

A saturation mechanism for microturbulence in a regime of weak zonal flow generation is investigated by means of electromagnetic gyrokinetic simulations. The study identifies a new saturation process of the kinetic ballooning mode (KBM) turbulence originating from the spatial structure of the KBM instabilities in a finite-beta Large Helical Device (LHD) plasma. Specifically, the most unstable KBM in LHD has an inclined mode structure with respect to the mid-plane of a torus, i.e., it has a finite radial wave-number in flux tube coordinates, in contrast to KBMs in tokamaks as well as ion-temperature gradient modes in tokamaks and helical systems. The simulations reveal that the growth of KBMs in LHD is saturated by nonlinear interactions of oppositely inclined convection cells through mutual shearing as well as by the zonal flow. The saturation mechanism is quantitatively investigated by analysis of the nonlinear entropy transfer that shows not only the mutual shearing but also a self-interaction with an elongated mode structure along the magnetic field line.

論文

Numerical techniques for parallel dynamics in electromagnetic gyrokinetic Vlasov simulations

前山 伸也; 石澤 明宏*; 渡邉 智彦*; 中島 徳嘉*; 飯尾 俊二*; 筒井 広明*

Computer Physics Communications, 184(11), p.2462 - 2473, 2013/11

 被引用回数:13 パーセンタイル:29.71(Computer Science, Interdisciplinary Applications)

Numerical techniques for parallel dynamics in electromagnetic gyrokinetic simulations are introduced to regulate unphysical grid-size oscillations in the field-aligned coordinate. It is found that a fixed boundary condition and the nonlinear mode coupling in the field-aligned coordinate, as well as numerical errors of non-dissipative finite difference methods, produce fluctuations with high parallel wave numbers. The theoretical and numerical analyses demonstrate that an outflow boundary condition and a low-pass filter efficiently remove the numerical oscillations, providing small but acceptable errors of the entropy variables. The new method is advantageous for quantitative evaluation of the entropy balance that is required for obtaining a steady state in gyrokinetic turbulence.

論文

Gyrokinetic turbulence simulations of high-beta tokamak and helical plasmas with full-kinetic and hybrid models

石澤 明宏*; 前山 伸也; 渡邉 智彦*; 洲鎌 英雄*; 中島 徳嘉*

Nuclear Fusion, 53(5), p.053007_1 - 053007_13, 2013/05

 被引用回数:19 パーセンタイル:25.16(Physics, Fluids & Plasmas)

Turbulent transport in high-beta toroidal plasmas is investigated by means of an electromagnetic gyrokinetic model and a newly developed electromagnetic hybrid model consisting of the gyrokinetic equation for ions and fluid equations for electrons. Full gyrokinetic simulation results for Cyclone base case tokamak and for Large Helical Device (LHD) plasmas are quickly and accurately reproduced by the hybrid simulation. In the kinetic ballooning mode (KBM) driven turbulence the ion heat and particle fluxes are mainly caused by electrostatic perturbation, and the contribution of magnetic perturbation is small and negative. The electron heat flux is caused by both of electrostatic and magnetic perturbations. The numerical solutions satisfy the entropy balance equation, and the entropy variable is transferred from ions to electrons through electromagnetic perturbation. An analysis based on the entropy balance equation shows that the zonal structure is produced by magnetic nonlinearity corresponding to the Maxwell stress in the fluid limit but is weakened by electrostatic one related to the Reynolds stress. Linear analysis on the standard configuration of LHD plasmas shows the suppression of ion temperature gradient mode (ITG) by finite beta effects and the destabilization of KBM at high beta.

論文

Turbulent transport due to kinetic ballooning modes in high-beta toroidal plasmas

石澤 明宏*; 前山 伸也; 渡邉 智彦*; 洲鎌 英雄*; 中島 徳嘉*

Proceedings of 24th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2012) (CD-ROM), 8 Pages, 2012/10

Turbulent transport due to kinetic ballooning modes (KBMs) in high-beta toroidal plasmas is investigated by means of an electromagnetic gyrokinetic model and a newly developed electromagnetic hybrid model consisting of the gyrokinetic equation for ions and fluid equations for electrons. Full gyrokinetic simulation results for Cyclone base case tokamak with $$beta$$ = 2% and $$eta$$ = 0 are quickly and accurately reproduced by the hybrid simulation. Agreement between the hybrid and full kinetic simulations is confirmed on detailed transport mechanisms: electrostatic heat and particle fluxes and electromagnetic heat and particle pinches for ions and electrons. The numerical solutions satisfy the entropy balance equation, and entropy variable is transferred from ions to electrons through electromagnetic perturbation. The hybrid model enables us to simulate KBM turbulence in high-beta Large Helical Device (LHD) plasmas, for which full gyrokinetic simulation is difficult because of large computational cost. The critical beta of KBM in the standard LHD plasma is about 1.5% (1%) for $$eta$$ = 0 ($$eta$$ = 3).

報告書

社会受容性に優れた分散型小型炉システムの検討; 大深度地下を利用した地域熱供給小型炉システム

中島 伸也; 高橋 博樹; 楠 剛; 三友 信夫

JAERI-Tech 2005-057, 54 Pages, 2005/09

JAERI-Tech-2005-057.pdf:4.27MB

大都市の消費エネルギーの内訳は、冷房・暖房・給湯等が中心であり、比較的低質なエネルギーで供給可能であることから、大深度地下を利用した地域熱供給用原子力システムの可能性を検討した。都市の抱える社会構造,環境問題等を社会受容性の視点から調査,検討しシステムの要求事項をまとめた。このようなシステムの熱源規模を算定するために、人口10万人の仮想都市を設定し、熱出力100MWt(MR-100G)2基が必要であること,システムは約40年間の運転後もその規模は過不足なく有効に機能することを明らかにした。日本の大都市は河川の比較的軟弱な堆積地に開かれた場合が多いため、原子炉を設置できる地下空洞建設の可能性について地震時の空洞挙動等を検討し、軟弱地盤での技術的成立性を確認した。さらに、天然ガスボイラーによるシステムとの経済性比較を行い、長期運転の場合には小型原子炉システムの方が優れていることを明らかにした。

報告書

地域熱供給システムに利用する超小型原子炉の出力規模に関する検討

高橋 博樹; 中島 伸也; 楠 剛

JAERI-Tech 2003-052, 59 Pages, 2003/06

JAERI-Tech-2003-052.pdf:5.95MB

原子力エネルギーの利用拡大の視点から、民生用エネルギー、とりわけ冷房・暖房の空調用及び給湯用熱源としての利用に着目し、その可能性の検討を進めてきた。原子力エネルギーは、今までほとんど発電用として利用されてきたことから、熱供給システムの熱源としての利用検討はほとんど行われていない。本報告では、熱供給地域の短・長期的な熱需要変化を予測するため、モデル都市を設定して解析するとともに、熱供給システムの最適化検討を行った。特に、熱供給においては、熱供給可能範囲が半径5km程度であるとされているため、熱供給地域の熱需要に適した熱源規模を検討する意図は、システム全体像を把握するためにも重要は過程と言える。その結果、地域熱供給湯用原子炉としては、熱出力100MWtを基本として、必要な熱源を複数基で対応すること、初期導入されたシステムはその後30年以上の利用が可能であること,蓄熱あるいは蓄冷熱システムの導入が不可欠であることなどが明らかになり、熱供給用超小型炉の可能性を明らかにした。

論文

ビルの熱供給に適した超小型原子炉の概念設計

楠 剛; 小田野 直光; 中島 伸也; 福原 彬文*; 落合 政昭

日本原子力学会誌, 42(11), p.1195 - 1203, 2000/11

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

地球環境保全のために、二酸化炭素を放出しないエネルギー源の活用が求められている。このための一案として、オフィスビルでの冷暖房及び給湯に原子炉を利用し、燃料交換時に、原子炉ごと交換できる「カセット式熱供給システム構想」が提唱されている。著者らは、オフィスビルの地下での利用に適した原子炉の要件を整理するとともに、要件を満足する原子炉プラントの概念を構築した。ビルの地下に設置する原子炉の要件は次の4項目に整理した。(1)工場で完全に組み立て、トレーラー等でビルの地下に搬入できる可能性、(2)原子炉事故時に原子炉の安全確保を運転操作及び外部電源に頼らない受動安全性、(3)設置するビルの耐震設計及び防火設計に特段の要求を必要としない独立した耐震性と耐火性及び(4)無人での長期連続運転性である。これらの要件を満たす原子炉MR-1Gの概念を構築し、基本的な特性を明らかにした。

論文

熱供給用超小型原子炉に関する研究開発

中島 伸也; 楠 剛; 小田野 直光; 落合 政昭

第7回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 (00-11), p.225 - 228, 2000/00

21世紀のエネルギー、中でも今後増大化が予想されている民生用の冷房、暖房、給湯のエネルギー源として、超小型原子炉による熱供給システムについて提案した。この原子炉は社会的受容性に高いものが要求され、その要件をまとめるとともに、具体的に、地域熱供給用には熱出力100MWt、それを補完するオフィスビルの地下に設置する1MWtの2種類について言及した。いづれも出口温は233$$^{circ}C$$、自然循環方式の一体型であり、制御棒駆動装置も内装型を採用し、動的機器、配管類を極力排除したきわめて信頼性の高い受動安全炉となっている。100MWtの炉は都市の大深度地下に空洞を造りそこに設置する。そのため、万が一の事故時においても住民が避難する必要がないよう設計されている。炉心は8年間の長期燃焼を目標とし、経済性にも配慮した原子炉となっている。

論文

A Nuclear reactor installed in the basement of a building for heat supply

楠 剛; 小田野 直光; 頼経 勉; 福原 彬文*; 中島 伸也; 落合 政昭

Proceedings of the 4th JSME-KSME Thermal Engineering Conference, p.1_61 - 1_66, 2000/00

地球環境保全のために、二酸化炭素を放出しないエネルギー源の活用が求められている。このための一案として、オフィスビルの熱供給に原子炉を利用し、燃料交換時に、原子炉ごと交換する「カセット式熱供給システム構想」が提唱されている。MR-1Gはビルの地下に設置して、熱供給を行うために設計された超小型の原子炉である。原子炉プラントは、一次冷却水ポンプ、加圧器、原子炉補助系を持たない極めて単純な構成であり、すべての構成要素が格納容器に収められている。格納容器は輸送容器を兼ねており、プラント全体をトレーラで輸送することができる。またMR-1Gは、自然循環を利用した受動的な安全設備を備えている。安全設備の機能は、汎用原子炉プラント応答解析プログラムを用いた解析により確認された。

報告書

水冷却炉におけるPu利用の高度化に関する研究会報告書; 平成11年3月2日, 東京開催

中島 伸也; 落合 政昭

JAERI-Conf 99-014, p.218 - 0, 1999/12

JAERI-Conf-99-014.pdf:11.65MB

軽水炉によるPu利用が本格的に開始されようとしており、今後全MOX炉心、高燃焼、高転換等にかかわる軽水炉によるPu利用の高度化の重要性が高まる。当研究部では、Pu利用の高度化に重点を置いた研究を進めており、関連する研究・開発を行っている大学、機関、電力及びメーカーとの情報交換の機会を持つことは有意義である。当該研究会では基調講演、研究発表6件及び意見交換「Pu利用高度化研究の展望」が行われた。本報告は、これらの発表論文等をまとめたものであり、付録として研究会当日発表者が使用したOHPを収録するとともに、研究会のプログラムならびに参加者名簿を添付した。

報告書

低減速スペクトル炉に関する研究会報告書; 1998年3月4-5日、東海研究所、東海村

中島 伸也; 落合 政昭

JAERI-Conf 98-013, 279 Pages, 1998/09

JAERI-Conf-98-013.pdf:11.39MB

本報告書は、平成10年3月4,5日に開催された低減速スペクトル炉に関する原研主催の研究会の内容をまとめたものである。高転換型炉心研究のレビューとして、PWR及びBWRでの既往研究のまとめが説明された。低減速スペクトルMOX炉心研究では、超臨界圧水炉、RBWR及び先進的核燃料サイクル及び加圧型増殖炉についての最新の開発状況が報告された。また原研における研究現状と将来計画として、低減速スペクトル炉心の設計計画及びアクチニド研究施設について報告された。最後に、低減速MOX炉心研究会の今後の展開と技術的課題と題するパネルディスカッションが行われ、研究の進め方、社会の受容性、電力の協力、原研への要望等の意見が述べられ、幅広い質疑応答があった。

論文

原子力発電プラントの寿命管理

中島 伸也

日本原子力産業会議動力炉燃料・材料ガイドブック, p.329 - 349, 1998/00

本著は、日本原子力産業会議の原子動力研究会の一つである、燃料・材料勉強会での内容をベースに、動力炉の燃料及び材料に関するガイドブックを出版することとなり、関係者で分担執筆したものである。著者は、本著の第7章原子力発電プラントの寿命管理の前半部を担当した。寿命管理と課題では、プラントの機器・構築物を3種類に区分し、交換が極めて困難な機器・構築物を区分Aとし、その代表の原子炉圧力容器、コンクリート構築物及び一部の電線類であるとした。材料、構造、環境のそれぞれが3次元的であり、時間依存性を含む複雑な4次元の現象であり、これらの経年劣化解析では、機器・構築物の機能劣化とを関係づける最適な手法の構築が重要であることを記した。各国での動向は、米国が先頭を走っているが、その背景は各国必ずしも同じではないため、我が国独自の対応策が必要であることを記した。

論文

A Nondestructive measuring method for assessment of material degradation in aged Reactor pressure vessels

海老根 典也; 荒 克之; 中島 伸也

Proc. of 9th Int. Symp. on Reactor Dosimetry, 0, p.785 - 792, 1998/00

原子炉圧力容器鋼材の経年劣化を非破壊的に計測評価するため、磁気問いかけ法を提案している。この方法は照射硬化と保磁力変化との間に良い相関があることを基本としている。そこで、圧力容器を局所的に磁化し、このときの圧力容器表面の磁界分布を計測解析し、これより圧力容器厚さの方向の保磁力分布を逆推定して、圧力容器の劣化状況を把握する。この方法との関連で、低合金鋼A533とステンレス鋼AISI410の磁気特性と機械特性との相関を調べ、硬さ、降伏強さと保持力、透磁率との間にはそれぞれ非常に良い相関関係があることを明らかにした。これより、磁気問いかけ法は有望な圧力容器劣化非破壊計測法であることも明らかとなった。

論文

New method of nondestructive measurement for assessment of material degradation of aged reactor pressure vessels

荒 克之; 海老根 典也; 中島 伸也

J. Pressure Vessel Technol., 118(4), p.447 - 453, 1996/11

 被引用回数:14 パーセンタイル:34.21(Engineering, Mechanical)

原子炉圧力容器の照射劣化を非破壊的に計測するために、新しい方法として「磁気問いかけ法(MIM)」を提案した。本手法は圧力容器の照射誘起硬化と磁気保磁力の間に良い相関があることに着目したものである。圧力容器の局部を肉盛り溶接部を通して磁化し、そのときの圧力容器表面の磁界分布を計測する。この計測分布パターンから圧力容器鋼材部の厚さ方向の保磁力分布を逆推定する。この逆推定には静磁界解析と最適パラメータ推定手法を用いる。推定された保磁力分布から圧力容器の硬化分布、劣化分布に関する重要な情報を引き出す。

論文

Magnetic interrogation method for nondestructive measurement of radiation hardening of nuclear reactor pressure vessels

荒 克之; 中島 伸也; 海老根 典也; 坂佐井 馨

Proceedings of 8th International Conference on Pressure Vessel Technology (ICPVT-8), 1, p.183 - 189, 1996/00

原子炉圧力容器の照射硬化を非破壊に計測する磁気問かけ法を提案する。本手法は圧力容器鋼材の照射硬化と保磁力変化との間に存在する良い相関関係を利用する。すなわち、圧力容器の検査部を磁気ヨークを用いて磁化し、そのときの圧力容器表面の磁界分布から圧力容器鋼内部の保磁力分布を推定し、この保磁力分布から照射硬化程度を評価するものである。熱処理によって機械的硬さを変えた圧力容器鋼材について、硬さと保磁力の関係を調べ、両者の間に比例関係があることを確認した。このデータは照射によって硬さを変えた鋼材についてのデータと傾向が良く一致した。また圧力容器鋼材について磁気特性を調べ、磁気問かけ法を実行する上での研究課題である圧力容器鋼材のヒステリシス磁化特性モデルとの開発、磁気ヨーク・磁界計測システムの開発等について検討した。

論文

原子炉圧力容器劣化の非破壊計測; 強磁性鋼材の磁気特性と機械的特性の相関

海老根 典也; 橘田 和泰*; 荒 克之; 中島 伸也; A.Gilanyi*; 上坂 充*; 宮 健三*

MAG-95-138, 0, p.61 - 68, 1995/11

原子炉圧力容器の非破壊劣化計測法に関して、著者らは、中性子照射による材料の機械的特性の変化を磁気特性の変化との関連から求める「磁気問いかけ法」の研究を進めている。本稿では、材料の機械的特性と磁気的特性の関連について材質の変化からみた根拠をのべるとともに、磁気特性を用いた鋼材の非破壊評価の可能性を調べるため、熱処理により機械的特性の異なる試料を材性し、機械的特性と磁気特性の関係を調べた。測定試料としては、原子炉圧力容器鋼A533B鋼およびSUS410鋼を用いた。測定の結果両鋼材とも硬度と磁気特性には非常によい相関があり、磁気特性を用いた非破壊的劣化評価の可能性があることがわかった。

論文

原子炉圧力容器劣化の非破壊計測

荒 克之; 海老根 典也; 中島 伸也

第4回MAGDA-コンファレンスin鳥取講演論文集; 電磁現象および電磁力に関するコンファレンス, 0, p.79 - 82, 1995/00

原子炉圧力容器の経年による材質劣化(照射ぜい化)を非破壊的に計測する手法として「磁気問かけ法」(MIM)を提案した。この手法は圧力容器鋼材の照射ぜい化とともに保磁力も変化するという事実に基づいている。磁気ヨークを用いて圧力容器を部分的に磁化し、そのときの磁気ヨークの磁極周辺の磁界分布を計測する。この磁界分布より圧力容器低合金鋼部の厚さ方向の保磁力分布を求める。この保磁力分布より、圧力容器劣化に関する重要な情報を得る。本手法が成立するためには、(1)測定磁界分布が圧力容器低合金鋼部の厚さ方向の保磁力分布を良く反映していること、(2)圧力容器に内張りされた非磁性の肉盛り溶接部の厚さが非破壊的に計測できること、(3)保磁力分布を定める関数形が導入できることの3つがある。検討の結果、これらの条件は満されると考える。

論文

原子炉圧力容器肉盛り溶接部厚さの非破壊計測法の検討

荒 克之; 坂佐井 馨; 岸本 牧; 海老根 典也; 中島 伸也

日本応用磁気学会誌, 19, p.493 - 496, 1995/00

圧力容器鋼材の中性子照射による保磁力変化に着目した圧力容器劣化の非破壊計測法として「磁気問いかけ法」が提案されており、この方法においては圧力容器に内張りされた非磁性の肉盛り溶接部の厚さを知る必要がある。この厚さを非破壊的に計測する方法を静磁界解析により検討した。磁気ヨークを圧力容器内壁に取りつけ、肉盛り溶接部を通して磁化するとき、磁気ヨーク近傍の容器内壁面の磁界分布の中央値Hmと半値巾W1/2が肉盛り溶接部厚さgによってどう変化するかを解析した。その結果、起磁力で正規化したHm/NIはgに対して単調減少、半値巾W1/2は単調増加するという関係曲線が得られた。この関係曲線は圧力鋼材の速磁率が500以上では不変となり、gを求めるための校正曲線として使用できることがわかった。これより、肉盛り溶接部厚さgはHm/NIおよびW1/2を計測するような非破壊手法で計測可能であると結論した。

論文

乱れ磁束検出型渦電流探傷法の基礎実験

海老根 典也; 荒 克之; 中島 伸也; 竹内 信次郎*; 原 邦彦*

日本応用磁気学会誌, 19, p.497 - 500, 1995/00

従来の蒸気発生器細管の渦電流探傷に用いられているプローブは欠陥の方向によっては検出感度が悪いという欠点があった。そこで、全方向の欠陥に対して検出が可能な方法として乱れ磁束検出型渦電流探傷法の原理を考案し、そのフィージビリティ実験を行った。本方法は、探傷プローブによって作られる磁界の空間分布の対称性が欠陥によって乱されることに着目し、その乱れによる磁束成分のみを効果的に検出するものである。この原理に基づき、平面コイルを用いた探傷プローブを試作し実験を行なったところ、欠陥とプローブの相対位置により明らかに出力が変化し、欠陥の形状および方向の違いによっても出力が変化した。このことから本方法による欠陥探傷が可能であることがわかった。

39 件中 1件目~20件目を表示