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論文

Experimental and theoretical elastic cross sections for electron collisions with the C$$_{3}$$H$$_{6}$$ isomers

Makochekanwa, C.*; 加藤 英俊*; 星野 正光*; 田中 大*; 久保 博孝; Bettega, M. H. F.*; Lopes, A. R.*; Lima, M. A. P.*; Ferreira, L. G.*

Journal of Chemical Physics, 124(2), p.024323_1 - 024323_9, 2006/00

 被引用回数:15 パーセンタイル:50.59(Chemistry, Physical)

構造異性体関係にあるプロペンC$$_{3}$$H$$_{6}$$とシクロプロパンc-C$$_{3}$$H$$_{6}$$の電子衝突断面積について報告する。これら分子の電子衝突断面積は、核融合プラズマ,プロセスプラズマにおいて重要な基礎データである。エネルギー1.5-100eV,散乱角20-120度の領域で電子散乱微分断面積を測定した。一方で、弾性散乱の全断面積,微分断面積及び運動量移行断面積をSchwinger-multichannel法を用いて計算した。プロペンの1.2-2.0eVのエネルギー領域で観測された$$pi$$*形状共鳴がC$$_{2}$$H$$_{4}$$, C$$_{2}$$F$$_{4}$$と類似していることは、これら分子の分子構造における2重結合の効果を示す。60eV以下の衝突エネルギー領域では、プロペンとシクロプロパンの全断面積,微分断面積及び運動量移行断面積のピークのエネルギー,大きさに異性体効果による違いが観測された。

論文

PWR用48GWd/t実用燃料照射確証試験

大久保 忠恒*; 佃由 晃*; 上村 勝一郎*; 村井 健志*; 後藤 健*; 土井 荘一*; 千田 康英*; 高阪 裕二*; 木戸 俊哉*; 村田 保*; et al.

日本原子力学会誌, 43(9), p.906 - 915, 2001/09

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

我が国の原子力発電では、ウラン資源の有効活用及び稼働率向上を目的として、高燃焼度化が進められており、その一環として通商産業省の支援のもと高燃焼度燃料等確証試験が実施されている。PWRにおいては、高燃焼変化が2段階のステップを踏んで進められており、ステップI燃料(~48GWd/t)は平成元年から使用が開始されている。本報告では、関電(株)高浜3号機で照射されたステップI燃料について照射後試験を行い、その照射挙動について解析・評価を行った。その結果、ペレット,燃料要素,被覆管及び燃料集合体の照射挙動は従来燃料の挙動データから予測される範囲であり、特異な挙動は見られないことが確認され、ステップI燃料の健全性・信頼性を確証することができた。

論文

Improvement of confinement and remote radiative cooling of beam heated plasmas in JT-60 with ion ▽B drift towards the X-point

辻 俊二; 細金 延幸; 伊丹 潔; 久保 博孝; 西谷 健夫; 嶋田 道也; 小出 芳彦; 西野 信博*; 杉江 達夫; 永島 圭介; et al.

Nuclear Fusion, 32(8), p.1313 - 1330, 1992/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:65.98(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60のビーム加熱水素プラズマにおいて、加熱パワーと線平均電子密度が閾値を越えると、エネルギーと粒子閉じ込めの改善が観測された。ダイバータプラズマからの放射パワーは加熱パワーの50%に達した。この状態を改善ダイバータ閉じ込め(IDC)と名づけた。20%のエネルギー閉じ込めの改善とダイバータ部での遠隔放射冷却が実現した放電が、プラズマ中心部への不純物蓄積を起こすことなく準定常状態として数秒間持続した。IDCへの線平均電子密度の閾値は、加熱パワーに対して線形に増加し、安全係数に対して逆相関で減少した。閉じ込め改善はイオン磁場勾配ドリフトがX点向きの時のみ観測された。トロイダル磁場の反転で、軽元素不純物のふるまいと粒子循環の内外非対線性が変化した。これらの現象は、セパラトリクス付近での衝突的輸送がIDCの発生に関わっているとする理論モデルに矛盾しない。

報告書

Improved divertor confinement observed in JT-60

辻 俊二; 細金 延幸; 伊丹 潔; 久保 博孝; 西谷 健夫; 嶋田 道也; 小出 芳彦; 西野 信博*; 杉江 達夫; 永島 圭介; et al.

JAERI-M 91-195, 47 Pages, 1991/11

JAERI-M-91-195.pdf:1.31MB

改善ダイバータ閉じ込め(IDC)と呼ぶ現象が、JT-60の下X点配位で観測された。すなわち、ダイバータ部での放射パワーが加熱入力の50%にも達する遠隔放射冷却が実現し、かつエネルギー閉じ込めが20%改善した状態が、主プラズマでの不純物の蓄積を起こすことなく数秒間持続する。IDCとなる電子密度の閾値は、加熱パワーに対してほぼ比例し、安全係数を高めると下がる。トロイダル磁場の向きにより粒子循環のトーラス内外非対称性が変化し、閉じ込めに改善があるのは、イオンVBドリフトがX点に向いているときのみである。これらの観測事実は、セパラトリクス付近での衝突効果による粒子束の変化が改善ダイバータ閉じ込めの発生に絡んでいることを示唆している。

論文

Helium ash exhaust studies with core fueling by a helium beam; L-mode divertor discharges with neutral-beam heating in the JT-60 tokamak

中村 博雄; 平山 俊雄; 小出 芳彦; 飛田 健次; 谷 啓二; 福田 武司; 久保 博孝; 栗山 正明; 草間 義紀; 逆井 章; et al.

Physical Review Letters, 67(19), p.2658 - 2661, 1991/11

 被引用回数:31 パーセンタイル:17.55(Physics, Multidisciplinary)

核融炉におけるヘリウム灰を模擬しているヘリウムビーム入射を行い、JT-60のNB加熱がダイバータ実験でヘリウム灰排気実験を実施した。NB加熱パワー10MW、プラズマ電流1MAの条件で、ヘリウムおよび水素中性粒子圧力の電子密度依存性を調べ、両方の圧力ともに電子密度の3乗に比例して増大することを明らかにした。また、ダイバータ部のヘリウム濃度の指標となるヘリウム濃縮係数は、0.25~0.5であり、電子密度に比例して増大することを明らかにした。このことは、高密度放電を行えば効率の良いヘリウム灰排気が可能であることを意味している。Lモードプラズマの場合、JT-60の実験結果を用いて核融合出力が1GWの炉で必要とされるヘリウム灰排気速度は、数十m$$^{3}$$/sと予想される。Hモード等の高閉じ込めモードの実験は、今後の重要課題である。

論文

改善ダイバータ閉じ込め・ダイバータ特性

辻 俊二; 中村 博雄; 吉田 英俊; 嶋田 道也; 伊丹 潔; 西谷 健夫; 久保 博孝; 福田 武司; 杉江 達夫; 清水 勝宏; et al.

核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.243 - 260, 1991/03

JT-60のダイバータ実験においては外X点ダイバータと下X点ダイバータを用いてダイバータ特性の研究が行われた。粒子排気、熱除去、不純物制御などのダイバータ機能が20MW以上の加熱条件下で実証された。また下X点配位においてイオンのVBドリフトが下向きである場合に、改善ダイバータ閉じ込めという新しい放電モードが発見された。この放電モードにおいてはエネルギー閉じ込めが20%改善され、ダイバータの放射冷却パワーが入力パワーの50%に達した。このように高パワーの放射冷却が大型トカマクで世界で初めて実証できたことは、次期装置の最大の課題であるダイバータの高熱負荷の問題解決の端緒をつかんだといえ、大変意義深い。

論文

JT-60における粒子閉じ込め特性とヘリウム灰排気輸送実験

中村 博雄; 辻 俊二; 清水 勝宏; 平山 俊雄; 細金 延幸; 吉田 英俊; 飛田 健次; 小出 芳彦; 西谷 健夫; 永島 圭介; et al.

核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.261 - 285, 1991/03

本報告は、JT-60の外側ダイバータおよび下側ダイバータ実験で行なった、粒子閉じ込め特性とヘリウム灰排気輸送に関する結果をまとめたものである。外側ダイバータ実験で、粒子閉じ込め時間やリサイクリング率の測定を行なった。また、ポンプリミタやダイバータ室粒子排気装置により、粒子排気特性を実証した。電子密度6$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-3}$$の放電を行い、20MWのNBI加熱による補給粒子(3Pam$$^{3}$$/s)を、ダイバータ排気装置で排気可能であることを示した。下側ダイバータ実験では、ヘリウムNBによりプラズマ中心領域への粒子補給を行い、10MWのNB加熱放電で、ヘリウム灰排気特性を調べた。その結果、高密度放電によりヘリウム灰排気が軽減されることを明らかにした。ヘリウム輸送は、電子よりも異常な内側ピンチが大きいことを示した。

論文

不純物挙動

杉江 達夫; 久保 博孝; 逆井 章; 小出 芳彦; 平山 俊雄; 嶋田 道也; 伊丹 潔; 河野 康則; 西谷 健夫; 永島 圭介; et al.

核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.287 - 306, 1991/03

JT-60は、第1壁の材料を金属から炭素に変え、プラズマの配位についてもリミッター、外側X点閉ダイバータ、下側X点開ダイバータ配位での高加熱入力実験を行ってきた。これら第1壁及び配位の違いによる不純物の特性について調べた結果、酸素不純物の少ない、金属第1壁の外側X点閉ダイバータ配位でのプラズマが一番不純物が少なかった。また、高密度領域では、ダイバータ部での炭素、水素からの放射冷却により、ダイバータ板への熱流束が低減された。プラズマ中の不純物輸送については、Lモードの中性粒子加熱プラズマでは、異常輸送が支配的であり、不純物のプラズマ中心への集中は観測されなかった。ただし、ペレット入射プラズマでは、電子密度が中心ピークした時に、不純物のプラズマ中心への集中が観測された。

論文

Radiation losses and global power balance of JT-60 plasmas

西谷 健夫; 伊丹 潔; 永島 圭介; 辻 俊二; 細金 延幸; 吉田 英俊; 安東 俊郎; 久保 博孝; 竹内 浩

Nuclear Fusion, 30(6), p.1095 - 1105, 1990/06

 被引用回数:15 パーセンタイル:46.84(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60の3つの磁場配位(外側ダイバータ、下側ダイバータおよびリミター)と2種類の第一壁材(TiC被覆モリブデン、炭素)の放電における放射損失と巨視的なパワーバランスを調べた。TiC被覆モリブデン壁の外側ダイバータ放電では、入射パワーの約90%がダイバータ部へ導かれ、主プラズマの放射損失が約10%というきれいなプラズマを達成した。一方炭素壁では、配位にかかわらず主プラズマの放射損失が入力パワーの20~25%になっている。

論文

Observation of limiter H mode in the JT-60 tokamak with lower hybrid current drive

辻 俊二; 牛草 健吉; 池田 佳隆; 今井 剛; 伊丹 潔; 根本 正博; 永島 圭介; 小出 芳彦; 河野 康則; 福田 武司; et al.

Physical Review Letters, 64(9), p.1023 - 1026, 1990/02

 被引用回数:53 パーセンタイル:11.58(Physics, Multidisciplinary)

トカマクのリミタ放電において、低域混成波電流駆動によるHモードが世界で初めて実現された。1.74+2.23GHzや1.74+2.0GHzのように、2つの異なる周波数で高周波パワーを加えるのが、Hモード達成に効果的である。水素プラズマにおいて高周波パワーのしきい値は1.2MWであり、ジュール加熱パワーと同等であるくらい低い。プラズマ表面に局在化した不安定性をともなわない準定常状態が、顕著な不純物の蓄積を起こすことなく最大3.3秒間持続した。エネルギー閉じ込め時間の改善は最大30%であるが、それは粒子閉じ込め改善による電子密度上昇で大部分嫁いでいる。高周波パワーがビームイオンに吸収されるとHモードからLモードに遷移することから、低域混成波によって発生する高速電子がHモード実現に有利に働いている可能性がある。

論文

Lower hybrid current drive efficiency in the JT-60 tokamak

牛草 健吉; 今井 剛; 池田 佳隆; 内藤 磨; 上原 和也; 吉田 英俊; 久保 博孝; JT-60チーム

Nuclear Fusion, 29(6), p.1052 - 1055, 1989/06

 被引用回数:31 パーセンタイル:22.68(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60において、ne=(0.6-1.6)$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-3}$$、I$$_{p}$$=0.5-1.5MA、B$$_{T}$$=2.7-4.5T、P$$_{LH}$$≦2.5MW,f=1.74GHz/2GHz,NB加熱有、無、リミター、ダイバーター配位、広いスペクトラムおよび狭いスペクトラム等の広いパラメーター領域で電流駆動実験を行なった。低域混成波電流駆動効率は、体積平均電子温度の上昇及び、有効電荷数の減少とともに増加する。

論文

Simultaneous heating by high power lower hybrid waves and neutral beams in the JT-60 tokamak

牛草 健吉; 今井 剛; 池田 佳隆; 坂本 慶司; F.X.Soeldner*; 高瀬 雄一*; 辻 俊二; 清水 勝宏; 内藤 磨; 上原 和也; et al.

Nuclear Fusion, 29(2), p.265 - 276, 1989/02

 被引用回数:16 パーセンタイル:41.69(Physics, Fluids & Plasmas)

線平均電子密度$$<$$3.5$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-3}$$で20HWのNB加熱プラズマに、6MWまでのLHWを加えた結果、NB加熱時と同じ加熱効率でプラズマ蓄積エネルギーの上昇が見られた。この時、電子、イオン温度の上昇に加え、NBの入射エネルギー以上の高速イオンが生成されている。同じ密度領域のLH単独加熱では著しく高速電子が発生するのに対し、複合加熱時には高速電子の発生が抑制されている。

報告書

Lower hybrid wave heating into neutral beam heated plasma in the JT-60 tokamak

牛草 健吉; 今井 剛; 池田 佳隆; 坂本 慶司; F.X.Soldner*; 高瀬 雄一*; 辻 俊二; 清水 勝宏; 内藤 磨; 上原 和也; et al.

JAERI-M 88-115, 28 Pages, 1988/06

JAERI-M-88-115.pdf:0.87MB

20MWの中性粒子ビーム(NB)で加熱された、線平均電子密度$$<$$3.5$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-3}$$のプラズマに6MWまでの低域混成波を入射した結果、NB単独時と同じインクリメンタルエネルギー閉じ込め時間でプラズマの蓄積エネルギーが増大した。この時、電子温度、イオン温度の上昇とともに低域混成波が入射されたビームイオンを加速するのが観測された。同じ密度領域での低域混成波単独加熱時には、著しい高速電子の発生があるのに対し、複合加熱時には高速電子の発生が抑制される。複合加熱時の低域混成波の加熱高率は電子密度の上昇とともに減少するが、Ray軌跡解析の結果、この依存性は近接条件によるものと推定される。ビームイオンの寄与を考慮した波の減衰の評価の結果、複合加熱時には波が電子に吸収される前にビームイオンに吸収されることが示された。

論文

Energy confinement analysis of neutral beam heated JT-60 discharges

吉田 英俊; 清水 勝宏; 白井 浩; 飛田 健次; 草間 義紀; 久保 博孝; 小出 芳彦; 逆井 章; 福田 武司; 永島 圭介; et al.

15th European Conf. on Controlled Fusion and Plasma Heating, Vol. 12, Pt. 1, p.163 - 166, 1988/00

TiCコーティングMo壁からグラファイト壁(壁温200~300$$^{circ}$$C)に変更後、JT-60は高プラズマ電流及び高密度に運転領域が拡大された。本論文はグラファイト後の中性粒子加熱時のエネルギー閉じ込め特性について論じたものである。主たる結論は1).エネルギー閉じ込めはプラズマ電流を高める事と加速電圧を高める事により改善される。2).低加速電圧(40KV以下)ではビーム成分の蓄積エネルギー低下のため閉じ込め時間が劣化すると共に密度依存性を示す、3).電子温度分布は加速電圧の影響を受け、低加速電圧ではConvection損失のためr$$<$$a/2領域の分布が平坦になるものとみられる、4).中性粒子入射時のPower deposition分布とは無関係に電子温度分布が不変(Profile eonsistency)なのは、密度の上昇と共に電子の熱伝導係数が改善されている可能性がある、等である。

論文

Ion temperature measurements in JT-60 plasmas by active beam scattering

飛田 健次; 草間 義紀; 根本 正博; 竹内 浩; 吉田 英俊; 逆井 章; 久保 博孝; 小出 芳彦; 杉江 達夫; 伊藤 孝雄; et al.

Nuclear Fusion, 28(10), p.1719 - 1726, 1988/00

 被引用回数:14 パーセンタイル:47.59(Physics, Fluids & Plasmas)

能動粒子線散乱法を用いて、JT-60のジュール加熱およびNBI加熱プラズマのイオン温度及び不純物測定を行った。

論文

JT-60 divertor pumping system and its initial operation in ohmically heated divertor discharges

安東 俊郎; 中村 博雄; 吉田 英俊; 砂押 秀則; 新井 貴; 秋野 昇; 廣木 成治; 山本 正弘; 大久保 実; 清水 正臣*; et al.

Proc. 14th Symp. on Fusion Technology, 1986, Vol.1, p.615 - 620, 1987/00

JT-60ダイバータ室粒子排気装置は、中性粒子入射加熱時における過度のプラズマ密度上昇を防止することを目的として設置された。本装置は4系統のZr/Alゲッターポンプから構成され、各系統には3台のSORB-AC C-500ゲッターカートリッジが取り付けられ、各々ダイバータ室へ接続されている。また、ダイバータ室粒子がトーラス主排気ポートへ流入され易くするように、真空管容器内に排気促進板を取り付けるとともに、ダイバータ室圧力を高めるために、ダイバータ室と主プラズマ容器との間にバッフル板を取り付けた。本排気装置は水素に対して約5m$$^{3}$$/sの排気速度を有することを確認した。また、JT-60ジュール加熱ダイバータ放電において、ダイバータ室圧力がプラズマ電子密度の約2乗に比例して上昇すること、平均電子密度が約1$$times$$10$$^{2}$$$$^{0}$$m$$^{-}$$$$^{3}$$になれば、中性粒子入射によるものとほぼ同程度の粒子を排気可能なことがわかった。

口頭

FBRサイクル実用化戦略調査研究フェーズIIの最終とりまとめについて,2; 炉システムの技術総括

山下 英俊; 此村 守; 水野 朋保; 小竹 庄司; 久保 重信

no journal, , 

2005年度に実施した実用化戦略調査研究フェーズ2の最終とりまとめとして、フェーズ2における研究開発成果を踏まえた炉システムの技術総括を示す。

口頭

The Performance evaluation of electron tracking Compton camera for medical imaging

園田 真也*; 鍋谷 明*; 木村 博之*; 株木 重人*; 高田 篤史*; 久保 英俊*; 木村 正太郎*; 澤野 達也*; 谷森 達*; 松岡 義弘*; et al.

no journal, , 

京都大学において開発されたコンプトンカメラの医療用撮像への性能評価実験を行った。線源としては京都大学薬学部で作られたF-18および原子力機構において生成されたTc-95mを用いた。新しく開発されたコンプトンカメラにおいてF-18およびTc-95mを用いた撮像に成功した。

口頭

Application of Electron Tracking Compton Camera (ETCC) in medical imaging

園田 真也*; 鍋谷 明*; 木村 寛之*; 株木 重人*; 高田 淳史*; 久保 英俊*; 古村 翔太郎*; 澤野 達哉*; 谷森 達*; 松岡 義弘*; et al.

no journal, , 

F-18による点線源および棒状ファントムをもちいた新しく開発したETCCカメラによる撮像および原子力機構において生成したTc-95mから発せられる204, 583, and 835keVの$$gamma$$線による多重エネルギー撮像を行った。この開発により位置分解能を10度から8度に改善することができた。さらにシンチレーターの厚みを1radから2radに増加させ、ガス圧を1気圧から3気圧に増すことにより検出効率を5倍程度改善することにより新たなETCCの開発を行い、数時間要していたマウスのイメージングを0.1-2.0MeVの多種類のRIから発せられる多種の$$gamma$$線に対して20分以内での撮像が期待できる。

口頭

Development of nuclear security technologies for response on material out of regulatory control event and nuclear forensics activities in Japan

木村 祥紀; 土屋 兼一*; 大久保 綾子*; 田辺 鴻典*; 角田 英俊*; 秋葉 教充*; 富川 裕文

no journal, , 

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) and National Research Institute of Police Science (NRIPS) have been working on technology development to develop the capabilities for responding nuclear security event involving nuclear and other radioactive materials out of regulatory control (MORC) in Japan. Those institutes have information exchange and research cooperation for more effective development and improvement of the national capabilities and strengthening international nuclear security. In this paper, current status and future prospects on technology development by the two institutes for contributing to the response capabilities for nuclear security event involving MORC.

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