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論文

Effect of Cl ion implantation on electrical properties of CuInSe$$_{2}$$ thin films

田中 徹*; 山口 利幸*; 大島 武; 伊藤 久義; 若原 昭浩*; 吉田 明*

Solar Energy Materials and Solar Cells, 75(1-2), p.109 - 113, 2003/01

 被引用回数:16 パーセンタイル:43.92(Energy & Fuels)

GaAs基板上に作製したCuInSe$$_{2}$$単結晶薄膜にClイオン注入を行い、電気特性を調べた。イオン注入は室温で5E17から5E19/cm$$^{3}$$のCl濃度の範囲で行った。注入後、窒素中400$$^{circ}C$$での熱処理で結晶性が回復することがわかった。Hall係数測定よりキャリア濃度を求めたところ、Cl注入量の増加とともに電子濃度が増加し、ClがCuInSe$$_{2}$$中でドナー不純物として働くことを明らかにした。電子濃度の温度依存性からClのイオン化エネルギーとして78meVが決定できた。

論文

高温ガス炉

田中 利幸; 武藤 康

火力原子力発電, 51(10), p.318 - 323, 2000/10

最近50年間における高温ガス炉の発電利用分野における開発の経過を記す。高温ガス炉ガスタービンの開発が1960年代に始まり、一たん凍結された後、近年再開されるに至った経緯、各国の現状、高温ガス炉の特徴、OGL-1ループ,HENDEL,HTTRの経緯、高温ガス炉ガスタービンの特徴、プラント設計例、研究開発の現状について記す。さらに、将来展望として、開発試験のあり方、経済性の見通し、高性能化の可能性について記した。

論文

HTTR初装荷燃料の製造

加藤 茂*; 吉牟田 秀治*; 羽角 孝*; 佐藤 健治*; 沢 和弘; 鈴木 修一*; 茂木 春義; 塩沢 周策; 田中 利幸

FAPIG, (154), p.47 - 51, 2000/03

原研が建設した高温工学試験研究炉(HTTR)の初装荷燃料は、原子燃料工業(株)にて1995年から開始し、約2年間で計4770本の燃料棒を製造した。HTTR初装荷燃料の生産技術は、過去30年間にわたる照射試験燃料の製造経験等をもとに確立したものである。特に、燃料核工程の振動滴下技術、被覆燃料粒子工程の4層連続被覆法及び燃料コンパクト工程における全自動燃料コンパクト成型システムの開発により、高品質かつ高効率の生産が可能となった。HTTR初装荷燃料の品質は、設計仕様を十分満足しており、燃料コンパクトの露出ウラン率及びSiC層破損率の平均値は、それぞれ2$$times$$10$$^{-6}$$及び8$$times$$10$$^{-5}$$であった。

論文

高温工学試験研究炉(HTTR)の臨界試験,1; 試験計画,燃料装荷及び核特性試験

山下 清信; 藤本 望; 竹内 光男; 藤崎 伸吾; 中野 正明*; 梅田 政幸; 竹田 武司; 茂木 春義; 田中 利幸

日本原子力学会誌, 42(1), p.30 - 42, 2000/01

 被引用回数:3 パーセンタイル:72.02(Nuclear Science & Technology)

高温工学試験研究炉(HTTR)の燃料は、炉心外周部から装荷し、1999年11月10日に19カラムの環状の炉心状態で初臨界に達した。HTTRの臨界試験項目は、おもに、使用前検査及び高温ガス炉技術の基盤の確立のための試験から構成した。前者の試験では、過剰反応度が制限値以下であることを確認した。後者の試験では、将来型炉として提案されている環状炉心の試験データを取得した。また、制御棒挿入時間が約10秒と長くとも原子炉停止余裕の測定に、逆動特性及び遅れ積分計数法を適用できることを確認した。そのほか、炉心性能を把握するため、制御棒反応度価値曲線、軸方向中性子束分布等を測定した。臨界試験で計画したすべての試験は、成功裏に行われ1999年1月21日に完了した。これらの試験結果から、HTTRは出力上昇試験段階に移行できる状態にあることを確認した。

論文

高圧ガス炉ガスタービン発電システム開発,1; 我が国における開発の現状

武藤 康; 宮本 喜晟; 田中 利幸

火力原子力発電, 50(9), p.1123 - 1130, 1999/09

高温ガス炉に閉サイクルガスタービンを接続することにより、高効率の原子力発電所になると期待できる。それゆえ、本プラントは地球温暖化問題を解決する有効な手段であり、科学技術庁の予算により原研においてフィージビリティスタディが開始された。本プラントの備える特徴、本スタディの成果である600Mwtプラントの設計及び試作した細密プレートフィン型再生熱交換器モデルの内容、将来の高性能化の可能性(原子炉出力ガス温度の上昇、高温FPフィルター、原子炉圧力容器温度、セラミックヘリウムガスタービン)、回転数を3倍にすることにより出力を1/20にするタービンの開発試験方法について述べる。

論文

Present status and future programme of HTTR and the innovative basic research on high temperature engineering

林 君夫; 石原 正博; 柴田 大受; 石野 栞*; 寺井 隆幸*; 伊藤 久義; 田川 精一*; 勝村 庸介*; 山脇 道夫*; 四竈 樹男*; et al.

Proceedings of 1st Information Exchange Meeting on Basic Studies on High-Temperature Engineering, p.41 - 58,268, 1999/09

原研が提案し共催となって開かれることになったOECD/NEAの「第1回高温工学分野の基礎的研究の調査に関する情報交換会議」に参加し、HTTR及び高温工学に関する先端的基礎研究の現状及び将来の計画について述べる。HTTRは現在出力上昇試験中であり、2001年に950$$^{circ}C$$、全出力での高温試験運転を実施した後、照射試験を開始する予定である。高温工学に関する先端的基礎研究は、HTTRの建設目的の1つである。その予備試験の成果及び今後の計画を、新素材開発(高温酸化物超伝導体の照射改質、高温用SiC半導体の中性子転換ドーピング、耐熱セラミックス複合材料の照射損傷機構)、高温放射線化学研究、核融合炉関連研究(固体トリチウム増殖材料の照射下物性)、高温炉内計測(耐熱・耐放射線光ファイパの開発等)の各分野について述べる。現在、新素材についてHTTR照射の具体的計画を策定し、照射準備を行っている。

論文

21世紀の原子炉「高温工学試験研究炉(HTTR)」の現状と展望について

田中 利幸

電気協会雑誌, (907), p.9 - 14, 1999/05

HTTRの臨界を機に、高温ガス炉の特徴と開発の歩み、HTTR計画の現状と展望について述べる。

論文

高温ガス炉HTTRの臨界

田中 利幸

エネルギーレビュー, 19(3), p.46 - 49, 1999/03

HTTRの臨界を機に、これまでの高温ガス炉開発の歩み、高温ガス炉の魅力、HTTRの臨界試験、今後の予定について述べる。

論文

HTTRの臨界試験

田中 利幸

核データニュース(インターネット), (63), p.2 - 8, 1999/00

HTTRの臨界試験は、1998年7月から燃料装荷を開始し、11月10日初臨界、12月16日全炉心構成、99年1月21日臨界試験を終了した。これまでに得られた核特性に関する測定結果及び評価について報告する。

論文

HTTR(高温工学試験研究炉)系統別・総合機能試験

田中 利幸; 大久保 実; 伊与久 達夫; 國富 一彦; 竹田 武司; 坂場 成昭; 齋藤 賢司

日本原子力学会誌, 41(6), p.686 - 698, 1999/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:63.36(Nuclear Science & Technology)

日本原子力研究所では、高温ガス炉技術基盤の確立と高度化、高温工学に関する先端的基礎研究の実施を主目的として、HTTR(高温工学試験研究炉)の建設が進められている。HTTRは、熱出力30MW、原子炉出口冷却材温度が定格運転時850$$^{circ}$$C、高温試験運転時950$$^{circ}$$Cの黒鉛減速・ヘリウムガス冷却型の高温ガス炉で、燃料・材料等の各種照射試験、安全性実証試験、核熱利用に関する試験研究を行うことが計画されている。HTTRでは、プラントを構成する全設備が燃料を装荷できる状態に仕上がっていることを確認するため系統別・総合機能試験を実施した。試験項目の選定に当たっては、本試験が計測制御系統施設を本格的に使用し、正規の操作手順で実施する最初の起動・運転であること、将来高温ガス炉開発のためのデータ取得を行うこと等を考慮した。試験は、1996年10月から1998年4月に渡り、この期間に4回に分けて実施した。試験期間は延べ8ヶ月である。本報では、系統別・総合機能試験における主な試験項目とその結果について述べる。

論文

臨界に達した高温ガス炉

田中 利幸

高圧ガス, 35(10), p.40 - 41, 1998/10

高温ガス炉の概要を説明し、HTTRの燃料装置と臨界試験及び今後の予定について述べる。

論文

Study on storage and reprocessing concept of the High Temperature engineering Test Reactor (HTTR) fuel

沢 和弘; 吉牟田 秀治*; 塩沢 周策; 藤川 正剛; 田中 利幸; 渡海 和俊*; 出牛 幸三郎*; 高野 文男*

IAEA-TECDOC-1043, p.177 - 189, 1998/09

HTTRの初装荷燃料は、低濃縮二酸化ウランを用いたピンインブロック型燃料体である。HTTRで3年間燃焼後、建家内の貯蔵プール内の貯蔵ラックにて2年程冷却した後使用済燃料貯蔵建家に移送し空冷保管する。現在の日本の使用済燃料に対する基本方針では、高温ガス炉燃料も再処理を行うこととなっているが、被覆燃料粒子は核分裂生成物を長期間閉じ込めることが可能で直接廃棄に適していると言われている。そこで、HTTR燃料からの核分裂生成物放出率の解析を行った。さらに、Purex法をHTTR燃料に適用するための前処理方法として、原研ではCO$$_{2}$$による黒鉛燃焼及びジェット破砕法を検討してきた。また、HTTR燃料の製造時に燃焼-破砕-浸出法でウランの回収を行っており、使用済燃料の前処理方法の検討にも有用なデータを蓄積している。本報では、HTTR使用済燃料の取扱い設備及び燃料の貯蔵及び再処理方法の概念検討の現状について述べる。

論文

高温ガス炉の現状と将来展望

田中 利幸

エネルギー, 31(1), p.36 - 39, 1998/01

高温ガス炉の特長、開発の現状と将来展望について述べる。

論文

Irradiation test facility of the HTTR and possible international cooperation

佐野川 好母; 藤城 俊夫; 宮本 喜晟; 田中 利幸; 塩沢 周策; 荒井 長利

ECN-R--98-005, p.145 - 156, 1998/00

高温工学試験研究炉(HTTR)は高温工学に関する中核的試験研究施設として、HTGR関連技術開発と共に高温照射試験研究などのために利用する計画である。本発表は後者の利用研究に関連して、将来的に国際協力研究の実現を推進する観点から、HTTRの運転と試験研究の概要、高温照射機能と照射試験設備及び国際協力研究分野の提案などを報告する。国際協力による照射試験研究については、HTGR技術開発としての燃料、炉心材料等の高度化、高温計測機器など、又、先端的基礎研究としてのセラミックス複合材料の照射下挙動と機構の研究などを提案した。そして協力研究の実現のために関係各国の参加による情報交換会議の開催を提言した。

論文

Present status of the High Temperature engineering Test Reactor(HTTR)

田中 利幸; 塩沢 周策; 大久保 実; 藤川 正剛; 茂木 春義; 鈴木 紘

Proc. of European Nuclear Conference (ENC'98), 4, 5 Pages, 1998/00

高温ガス炉開発は、温室効果ガスの放出がほとんどない高信頼性かつ安定なエネルギー源確保の観点から非常に重要である。また、関連する高温分野の基礎研究は、将来の革新的基礎研究への貢献が期待されている。その目的達成のため、原子炉出口温度950$$^{circ}$$Cの高温ガス炉であるHTTRの建設が原研により進められている。建設はほぼ完了し、系統機能試験が1996年及び1997年に実施された。HTTRは1998年11月に初臨界達成の予定である。環状炉心構成での核特性試験を実施するほか、全炉心構成後は核特性試験及び熱流動特性試験を実施し、性能確認及び解析コードの検証を実施する予定である。また、高温ガス炉の固有安全性を示す安全性実証試験も予定されている。HTTRは、高温ガス炉開発において安全設計及び経済性評価の国際協力を推し進めるための中心的役割を担うとして大いに期待されている。

論文

Present status of the High Temperature engineering Test Reactor (HTTR)

田中 利幸; 大久保 実; 藤川 正剛; 茂木 春義; 鈴木 紘

Proc. of PBNC'98, 2, p.1203 - 1210, 1998/00

地球環境保護及びエネルギ供給の多様化の観点から高温ガス炉技術の研究開発施設として、高温工学試験研究炉(HTTR)の建設が進められている。建設の進捗状況、系統別・総合機能試験の状況、臨界・出力上昇試験計画について述べる。

報告書

高温工学試験研究炉のスタンドパイプ及び1次上部遮蔽体の昇温防止対策

國富 一彦; 橘 幸男; 本谷 浩二*; 中野 正明*; 七種 明雄; 竹田 武司; 伊与久 達夫; 石仙 繁; 澤畑 洋明; 大久保 実; et al.

JAERI-Tech 97-040, 91 Pages, 1997/09

JAERI-Tech-97-040.pdf:2.51MB

高温工学試験研究炉において、非核加熱で1次ヘリウムガスを約110$$^{circ}$$Cまで昇温させる試験を実施中に、スタンドパイプ内雰囲気及び1次上部遮へい体の温度が測定以上に上昇した。そこで、その原因を解析及び試験により特性するとともに、スタンドパイプ内構造物の一部構造変更により、温度上昇を防止する対策を定めた。また、対策に伴う構造変化により、炉内の流量配分に悪影響が無いこと、制御棒ワイヤーと改造後の構造物の接触が無いことを確認した。本報は、昇温の原因、構造変更の内容、構造変更による影響評価の結果を示したものである。

論文

高温核熱利用を目指した高温ガス炉

田中 利幸

エネルギーフォーラム, 43(513), P. 129, 1997/09

高温ガス炉開発の意義、中国及び南アフリカにおける開発の現状、HTTR計画の進捗状況について述べる。

論文

Safeguards concept for the high temperature engineering test reactor using unattended fuel flow monitor system

山下 清信; 宮本 不二男; 中川 繁昭; 田中 利幸

J. Nucl. Mater. Manage., 25(4), p.15 - 19, 1997/08

高温光学試験研究炉(HTTR)は、ブロック燃料体を使用し、冷却材にヘリウムを使用する高温ガス炉型の研究炉である。このため、軽水炉のように原子炉圧力容器の周辺に水を満たし上鏡を開いて炉心内の燃料を検認することは不可能である。また、炉心の検認のため全燃料を取り出す場合には約200日、使用済燃料貯蔵設備の検認のため全燃料を取り出す場合には30日必要である。このような特殊性から、HTTRは研究炉でありながら、従来の研究炉用の保障措置手法を直接適用することはできない。そこで、保障措置手段として、炉心から取り出される燃料体の流れを検認する燃料カウンタを取りつけ、更に、主要測定点及び燃料交換機を監視するカメラを設置し、使用済燃料貯蔵設備に封印を適用する手法を提案する。この手法により、IAEAの保障措置基準を満たし、更に査察業務を230人・日/年を10人・日/年以下まで低減できるものと考える。

論文

高温工学試験研究炉(HTTR)の建設

田中 利幸

日本機械学会誌, 99(937), 1039 Pages, 1996/12

HTTRは、被覆粒子燃料・黒鉛減速ヘリウム冷却型原子炉で、約1000$$^{circ}$$Cの高温ヘリウムガスを取り出すことができ、高熱による水素製造や高効率発電、また高温環境を用いた照射研究が行える新型装置である。1991年に着工し1997年初臨界の予定で、概要と建設の進捗状況について報告。

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