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論文

Engineering validation and engineering design of lithium target facility in IFMIF/EVEDA project

若井 栄一; 近藤 浩夫; 金村 卓治; 古川 智弘; 平川 康; 渡辺 一慶; 井田 瑞穂*; 伊藤 譲; 新妻 重人; 枝尾 祐希; et al.

Fusion Science and Technology, 66(1), p.46 - 56, 2014/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:59.06(Nuclear Science & Technology)

EVEDA Lithium Test Loop (ELTL) has been designed and constructed, has operated a liquid lithium flow test facility with the world's highest flow rate and has succeeded in generating a 100-mm-wide and 25-mm-thick free-surface lithium flow along a concave back plate steadily at a high speed of 20 m/s at 300$$^{circ}$$C for the first time in the world. This result will greatly advance the development of an accelerator-based neutron source to high energy and high density, one of the key objectives of the fusion reactor materials development under the BA (Broader Approach) Activities. Recent related engineering validation and engineering design of the lithium facility has been evaluated.

論文

IFMIF/EVEDAリチウムターゲットシステムの開発

若井 栄一; 近藤 浩夫; 杉本 昌義; 深田 智*; 八木 重郎*; 井田 瑞穂; 金村 卓治; 古川 智弘; 平川 康; 渡辺 一慶; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 88(12), p.691 - 705, 2012/12

核融合エネルギーの早期実現を目指す幅広いアプローチ活動のもと、国際核融合材料照射施設(IFMIF)の工学実証・工学設計活動(EVEDA)を2007年より実施している。この活動の中で実機のリチウムターゲットを実証する目的で世界最大流量率(3000リットル/分)を有し、幅100mmで厚さ25mmの形状で最速20メートル/秒までの範囲で安定したリチウム流を実証試験を行うために液体リチウム流動試験装置を原子力機構大洗研究開発センターに建設し、その実証試験を開始したところである。本試験装置の各種機器の機能性試験及びそれに続く、ターゲット部でリチウム自由表面を持つ15m/sの流動試験までに関する第一段階確証試験を成功させた所である。また、これ関係する工学実証試験及び工学設計の活動状況を示すとともに、その成果内容について併せて解説したものである。

論文

Present status of Japanese tasks for lithium target facility under IFMIF/EVEDA

中村 和幸; 古川 智弘; 平川 康; 金村 卓治; 近藤 浩夫; 井田 瑞穂; 新妻 重人; 大高 雅彦; 渡辺 一慶; 堀池 寛*; et al.

Fusion Engineering and Design, 86(9-11), p.2491 - 2494, 2011/10

 被引用回数:9 パーセンタイル:34.74(Nuclear Science & Technology)

IFMIF/EVEDAリチウムターゲット系は、5つの実証タスク(LF1-5)と1つの設計タスク(LF6)から構成されている。LF1の目的は、EVEDA液体リチウム試験ループを建設し運転することであり、日本が主たる責任を負っている。LF2は、EVEDA液体リチウム試験ループとIFMIF実機の設計に対する計測系の開発を行うものであり、現在、基礎研究が終了し、試験ループ用装置の設計を実施している。LF4は、リチウム中に含まれる窒素及び水素の除去技術を開発するものであり、LF2同様、現在、基礎研究が終了し、試験ループ用装置の設計を実施している。LF5は、ターゲットアッセンブリーの遠隔操作技術を開発するものであり、原子力機構は、フランジのリップ部分をレーザーによって切断,溶接を行うアイデアの実証を目指している。切断,溶接実験は2011年の実施予定である。LF6は、LF1-5の実証試験結果をもとにIFMIF実機の設計を行うものである。

口頭

IFMIF/EVEDAリチウムターゲット系に関する日本側タスクの現状

中村 和幸; 井田 瑞穂; 金村 卓治; 近藤 浩夫; 新妻 重人; 平川 康; 古川 智弘; 渡辺 一慶; 堀池 寛; 寺井 隆幸*; et al.

no journal, , 

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の工学実証工学設計活動(EVEDA)が、2007年7月に開始されてから3年半が経過した。リチウムターゲット系に関しては、現在5つの実証タスクと1つの設計タスクが日欧協力の下で実施されている。講演では、日本側が大学の協力も含めて担当しているタスクである「リチウム試験循環設備の製作及び運転(LF1)」,「計測設備(LF2)」,「リチウム精製設備(LF4)」,「遠隔操作(LF5)」,「工学設計(LF6)」の現状について報告する。

口頭

IFMIF/EVEDAリチウム試験ループの設計と建設

近藤 浩夫; 古川 智弘; 平川 康; 井内 宏志; 所 大志郎*; 金村 卓治; 井田 瑞穂; 渡辺 一慶; 新妻 重人; 若井 栄一; et al.

no journal, , 

IFMIF/EVEDAリチウム試験ループは原子力機構大洗研究開発センターに建設され、2011年2月末の完成を目指し現在試験運転が実施されている。本ループはリチウム保有量約5m$$^{3}$$(2.5トン),最大流量0.05m$$^{3}$$/s(3000l/min)の大規模液体金属ループであり、リチウムターゲットの流動安定性及び不純物トラップに関する試験が実施される。本発表では、本試験ループの工学設計と建設並びに試運転について報告する。

口頭

IFMIF/EVEDAリチウムターゲット系に関する日本側タスクの現状,1; 活動の概要

中村 和幸; 井田 瑞穂; 金村 卓治; 近藤 浩夫; 新妻 重人; 平川 康; 古川 智弘; 渡辺 一慶; 堀池 寛*; 寺井 隆幸*; et al.

no journal, , 

現在、日欧協力下で進められている国際核融合材料照射施設(IFMIF)の工学実証工学設計活動(EVEDA)のリチウムターゲット系に関する日本側担当タスクの概要と現状を報告する。最近の主な進捗としては、リチウムループの完成,遠隔操作実験用試験装置の完成及び東日本大震災による被害に対する復旧作業が挙げられる。

口頭

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の液体リチウム試験ループ用真空排気系の製作と初期運転

中村 和幸; 井田 瑞穂; 金村 卓治; 近藤 浩夫; 新妻 重人; 平川 康; 古川 智弘; 渡辺 一慶; 若井 栄一

no journal, , 

国際核融合材料照射施設(IFMIF)を開発するため、主要装置の一つである大型の液体リチウム試験ループを大洗研究開発センターに建設した。講演では、高温大量の液体リチウム(300$$^{circ}$$C, 2.5トン)が存在する本ループ内を真空に維持するための真空排気系の製作と初期運転結果について報告する。

口頭

IFMIF-EVEDA事業の工学設計の進捗

若井 栄一; 菊地 孝行; 平野 美智子; 井田 瑞穂; 新妻 重人; 木村 晴行; 西谷 健夫; 山本 道好; 松本 宏; 杉本 昌義; et al.

no journal, , 

日欧協力下で進めている国際核融合材料照射施設の工学実証・工学設計活動(IFMIF-EVEDA)における工学設計では、加速器,リチウムターゲット,テストセル,コンベンショナル及び照射後試験施設の5つ施設に分類してIFMIFのミッション及び、トップの要求事項について、日欧の専門家によって議論を重ね、現在、その内容を定めている所である。工学実証試験や製作した機器についての製作技術や性能評価などで得られた重要な結果をある程度、反映させて工学設計を進めているが、その基幹かつ共通となる部分を日欧の専門家が評価を行い、IFMIF仕様,ミッション,トップレベル要求,コードと標準,安全,コスト評価,プラントブレークダウン構造,施設間のインターフェース及びCADについての評価項目を定めた。いずれの施設の工学設計も、これらのことを考慮して3段階のステップを踏んで2013年6月までに完了させ、十分な整合性をとった統合した中間工学設計書を作成する予定である。

口頭

IFMIF/EVEDA事業のリチウムターゲット施設と試験施設の開発状況

若井 栄一; 近藤 浩夫; 金村 卓治; 井田 瑞穂; 渡辺 一慶; Kim, B. J.; 藤城 興司; 杉本 昌義; 木村 晴行; 新妻 重人

no journal, , 

日欧国際協力による幅広いアプローチ(BA)活動の下で国際核融合材料照射施設(IFMIF)の工学実証・工学設計活動(EVEDA)事業を実施している。IFMIFでは高強度の中性子を発生させ、核融合炉材料などの照射を行うために40MeVの重水素を2ラインの連続ビームとして合計で250mA程度出力して、ターゲットのLi流の位置でその形状を幅200mm$$times$$高さ50mmにする計画である。このビームを受けるLiターゲットは幅が260mmで、その厚さが25mmにして上下方向に流速15m/秒で流し、長時間安定化させる必要ある。このため、IFMIF/EVEDAのターゲット系活動では、製作した世界最大のLi試験ループによる各種実証試験や、純化系システムや遠隔操作系技術開発やこれらの評価などを併せて実施している。一方、試験施設系活動では核融合炉用の設計データのための照射用試験片が占有する有効照射体積は限定されることや、中性子束勾配が約10%/cmであることから微小試験片を用いた照射試験技術の適用が必要で、疲労や破壊靭性等の試験の標準化を目指した試験技術評価や、高温用の高中性子束領域の試験モジュール開発やIFMIF用照射後試験施設開発をこれまで進めている。

口頭

Progress and scheme of IFMIF/EVEDA project; Lithium target facility

若井 栄一; 渡辺 一慶; 井田 瑞穂*; 近藤 浩夫; 金村 卓治; 新妻 重人*; 藤城 興司; 伊藤 譲; 中庭 浩一; 杉本 昌義; et al.

no journal, , 

Present status and recent activity of lithium target facility development in IFMIF/EVEDA project has been presented and evaluated. In this project, EVEDA Lithium test loop (ELTL) has been designed, constructed in Oarai-JAEA and also operated a liquid lithium flow test facility with the world's highest flow rate, and succeeded in generating a 100 mm wide and 25 mm thick free-surface lithium flow along a concave back plate steadily at a high-speed of 20 m/s at 300$$^{circ}$$C for the first time in the world under the BA (Broader Approach) Activities. Recent related engineering design of lithium facility has been also evaluated. The other validation and engineering design activities of lithium target facility such as diagnostics, purification system and lithium safety has been also evaluated.

口頭

IFMIF/EVEDA事業ターゲット系と試験設備系活動の報告,7; IFMIFリチウムターゲット施設と照射後試験施設の工学設計

杉本 昌義; 若井 栄一; 金村 卓治; 菊地 孝行; 井田 瑞穂*; 渡辺 一慶*; 新妻 重人*; 山本 道好*; 湯谷 順明*; 平野 美智子*

no journal, , 

核融合エネルギー開発のための日欧協力による幅広いアプローチ活動の下で実施している国際核融合材料試験施設の工学実証・工学設計活動(IFMIF/EVEDA)では、2013年に中間工学設計書が完成した後、設計上の課題となっている幾つかの実証項目については2015年まで実証試験タスクを継続してきた。日本の担当タスクに関しては3月に全てを完了し、試験結果の評価を継続するとともに、中間工学設計への反映の仕方について検討を始めた。本発表では、2013年の工学設計書において日本が主に担当したリチウムターゲット施設と照射後試験施設について、各種実証試験の結果をもとに設計の技術的妥当性を検証するとともに、今後解決すべき課題を報告する。

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