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論文

Second harmonic ICRF heating experiments in JT-60

藤井 常幸; 木村 晴行; 三枝 幹雄; 秋場 真人; 安東 俊郎; 安納 勝人; 青柳 哲雄; 荒川 喜代次; 安積 正史; 福田 武司; et al.

Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research 1988, Vol.1, p.605 - 610, 1989/00

JT-60における第2調波ICRF加熱実験結果について述べる。実験は、ダイバータ、リミタ、NBIとの複合加熱、ペレットとの組み合わせ等の条件で行われた。NBIとの複合加熱実験では、ICRFパワー印加で、強大なビーム加速が観測された。このとき、プラズマ蓄積エネルギーはICRFパワーに対して効率良く増大した。増加分のプラズマエネルギー閉じ込め時間は、210msに達し、この値は、NBIまたはICRF単独加熱時のそれに比べて、約3倍大きいものである。ICRF単独加熱では、アンテナ位相を制御して、イオン加熱特性の相違が調べられた。

論文

The JT-60 tokamak machine

太田 充; 阿部 哲也; 秋野 昇; 安東 俊郎; 新井 貴; 人見 信征*; 平塚 一; 堀江 知義; 細金 延幸; 飯島 勉; et al.

Fusion Engineering and Design, 5, p.27 - 46, 1987/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:48.34(Nuclear Science & Technology)

本稿は、1973年の概念設計から1985年の完成までのJT-60本体の設計と建設を述べたものである。

論文

核融合

飯島 勉; 森 茂

日本物理学会誌, 36(6), p.442 - 438, 1981/00

日本物理学会誌の「エネルギー」に関する特集(第2集):自然エネルギーの利用、化石燃料、原子力発電、核融合、原子力の安全性)の中の核融合についての解説記事である。 読者対象としては物理学会会員一般の核融合を専門分野としない人々を想定して、核融合研究開発の意義、核融合反応とその実現条件、炉心プラズマの閉込め、核融合炉の開発、等について平易に解説した。

報告書

FCA V-1集合体の臨界実験

弘田 実彌; 飯島 勉; 溝尾 宣辰; 渡辺 秀明; 小川 弘伸; 藤崎 伸吾; 山岸 耕二郎; 草野 譲一; 大沢 誠; 富田 悟; et al.

JAERI-M 9059, 32 Pages, 1980/09

JAERI-M-9059.pdf:0.9MB

FCAでは高速原研炉「もんじゅ」の模擬実験が進行中である。最初の物理的なモックアップであるVI-1集合体は「もんじゅ」の外側炉心の組成を模擬した試験領域を$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$Uのドライバーでとりかこんだゾーン型である。非均質臨界量、バンチング効果、中心における核分裂比および核分裂率の半径方向分布について研究が行われた。現在までに得られた解析結果に関するかぎり、実験値と計算値は、ブランケットにおける核分裂率分布の問題を除いて満足すべき一致を示している。

報告書

FCAV-2-R集合体における反射体効果実験

弘田 実彌; 飯島 勉; 溝尾 宣辰; 渡辺 秀明; 小川 弘伸; 藤崎 伸吾; 草野 譲一; 大沢 誠; 富田 悟; 金賀 寿雄; et al.

JAERI-M 9058, 11 Pages, 1980/09

JAERI-M-9058.pdf:0.46MB

高速実験炉「常陽」のMK-II炉心計画のため、V-2-R集合体によって不銹鋼反射体が臨界量、反応度価値および核分裂率に与える効果について研究を行った。その結果、断面積セットによって臨界性の評価にかなり大きい差異が存在すること、中心反応度価値における矛盾が未だ残されていること、および炉心・反射体境界近傍での詳細な取扱いが肝要であることなどが明白となった。

報告書

FCA V-3-B集合体におけるブランケット効果実験

弘田 実彌; 飯島 勉; 溝尾 宣辰; 前川 洋; 渡辺 秀明; 小川 弘伸; 藤崎 伸吾; 松野 義明*; 洲崎 輝雄; 春山 満夫

JAERI-M 9057, 25 Pages, 1980/09

JAERI-M-9057.pdf:0.69MB

高速実験炉「常陽」の模擬実験の一環として、一連のV-3-B集合体によってブランケット組成が核特性、とくに臨界量核分裂率分布およびB$$_{4}$$C模擬制御棒に与える効果について研究を行った。実験に使用したブランケット組成は、酸素を多く含むものおよびナトリウムを多く含む模擬ブランケットである。天然ウラン金属ブランケット(V-3集合体)の場合との詳細な比較が本報告においてなされている。

報告書

FCA V-3集合体におけるB$$_{4}$$C模擬制御棒実験と解析

溝尾 宣辰; 松野 義明*; 前川 洋; 飯島 勉; 小林 圭二*; 中村 知夫; 弘田 実彌

JAERI-M 9055, 63 Pages, 1980/09

JAERI-M-9055.pdf:2.07MB

高速実験炉「常陽」の工学的模擬実験を目的として構成されたFCA V-3集合体において、B$$_{4}$$C模擬制御棒の反応度価値の測定と解析を行った。V-3集合体は「常陽」とブランケット組成に大きな差異がある上、実験に使用するB$$_{4}$$C模擬制御棒も常陽のそれの1/2サイズである。したがって、われわれは計算値対実験値(C/E)の存在する範囲を追求することにより、「常陽」の設計計算方式の妥当性を検定し、設計精度の向上に資することとした。模擬制御棒価値は、実験では系の末臨界度を中性子源増培法によって測定し、一方計算値はJAERI-FAST Version2を用い、均質拡散近似で求めた。ただし、模擬制御棒領域の実効断面積は衝突確率法によってあらかじめ求めたものを用いた。本研究で取扱った未臨界度は-6%$$Delta$$k/kに及ぶが、この範囲でC/Eは概ね1.00~1.03に収まっていることが判明した。

報告書

$$gamma$$線照射下におけるポロイダル磁場コイルの沿面放電特性(臨界プラズマ試験装置設計報告,72

安東 俊郎; 田中 隆一; 平尾 敏雄; 田村 直幸; 大久保 実; 飯島 勉; 家田 正之*; 長 雅行*; 安芸 文武*; 佐藤 隆徳*; et al.

JAERI-M 8360, 84 Pages, 1979/08

JAERI-M-8360.pdf:3.08MB

JT-60の逃走電子放電において発生する硬X線にポロダイル磁場コイルが照射された場合に対して、コイル接続部における照射下の沿面閃絡電圧などの放電特性を実験により確認した。実験では$$^{6}$$$$^{0}$$Co-$$gamma$$線を使用し、ポロイダルコイルを模擬した試料に商用周波交流電圧(50Hz)を印加した。その結果照射下(1$$times$$10$$^{6}$$R/h)の沿面閃絡電圧(FOV)は非照射下と比較して同等もしくは高くなるという事がわかり、この程度の線量率ではコイル沿面閃絡に悪影響を及ぼさないことが確認された。またこれと同時に球ギャップの火花放電電圧および円筒(ポリテトラフルオルエチレン(PTFE)棒)試料のFOVなどの測定も照射下で行われた。その結果球ギャップでの放電電圧の低下などの興味あるデータが得られた。さらに線量率が高い場合の球ギャップおよびPTFE棒試料のFOV測定結果についても簡単に示されている。

報告書

FCA VI-2集合体の臨界実験; FCAによる高速原型炉模擬実験研究報告

飯島 勉; 弘田 実彌; 溝尾 宣辰; 白方 敬章; 藤崎 伸吾; 渡辺 秀明; 小川 弘伸; 山岸 耕二郎; 三田 敏男*; M.Cho*

JAERI-M 7888, 50 Pages, 1978/10

JAERI-M-7888.pdf:1.1MB

FCAでは高遠原型炉「もんじゅ」の模擬実験が進行中である。FCAVI-2集合体はVI-1集合体に続くその物理的モックアップ炉心の一つで、VI-1が「もんじゅ」の外側炉心のモックアップであったのに対し、VI-2は「もんじゅ」の内側炉心の組成を模擬した試験領域を、U-235を燃料とするドライバーで取り囲んだゾーン系である。VI-2集合体では昭和48年3月から49年4月まで1年以上にわたって種々の実験が行われたが、本報告はそれらのうち非均質臨界量、特性試験、プルトニウム高次同位元素の効果、サンプル反応度価値空間分布、核分裂比および核分裂率分布、燃料板パンチング効果、模擬ブランケット効果、ピン状燃料アッセンブリーによるピン-プレートの比較など主として臨界性に関する実験結果についてまとめたものである。

報告書

FCA V-2集合体の臨界量と特性試験; FCAによる高速実験炉模擬実験研究報告

飯島 勉; 向山 武彦; 溝尾 宣辰; 白方 敬章; 前川 洋; 弘田 実彌; 小西 俊雄*; 小林 圭二*; 渡辺 秀明; 小川 弘伸; et al.

JAERI-M 7887, 48 Pages, 1978/10

JAERI-M-7887.pdf:1.44MB

FCA V-2集合体はV-1集合体に続くJOYOの物理的モックアップ炉心で昭和45年10月23日臨界に達した。この集合体は、この次に行なわれるJOYOの制御棒およびブランケットに関する工学的モックアップ炉心V-3集合体のクリーン炉心であって、そのための基礎データをとることと、V-1集合体におけるデータ共にJOYO炉心の核設計に資することを目的としている。これらの目的のため、本集合体ではV-1集合体と同様多くの項目の実験が行なわれているが、本報告はそれらのうち、臨界量および特性試験関係について述べたものである。一連の補正を施した後の均質円筒炉心の臨界質量は$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{9}$$Pu+$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Pu(91.40+-0.28)kg及び$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$U(1215.05+-0.38)となった。各種の断面積セットによる臨界性の計算値と比較されたが、Sn補正、形状因子補正を施した後の値でみると、JAERI-Fast original、同Version、RCBN、ABBN各セットによる実効増倍係数は実験値に対し夫々-0.18、+1.26、-0.28、+2.92%$$Delta$$Kの違いをみせた。

論文

Anisotropic diffusion effect on criticality of plate lattice fast assembly

白方 敬章; 飯島 勉

Journal of Nuclear Science and Technology, 15(8), p.553 - 567, 1978/08

 被引用回数:0

板状セル系の中性子拡散は一般に等方的ではない。LMFBRの組成を模擬した板状セルの場合、ブノアの理論に基づく方向別拡散計数の値は平行方向が直角方向よりも2~4%程度大きいことが分かっている。このことは板状セル臨界集合体の臨界性に影響を及ぼすことが予想される。この非等方拡散効果を輸送理論補正の場合と同様に通常の等方拡散計算に対する補正項として取扱うという現実的な方法が提案されている。実際のFCA、ZPRおよびZEBRA集合体に対してこの方法を適用してみた。その結果非等方補正の大きさは、板状セル系炉心に対して-0.2から-0.5%$$Delta$$k/kに達した。しかもその値は、板状セル系ブランケット或はNaボイドの集合体の場合はさらに増大する。したがって非等方拡散効果は板状セル系集合体の臨界性の解析にとって重要な要素であり、従来の非均質効果に加えて補正されなければならない。摂動法に基づくこの補正法は、非常に現実的かつ有用な方法である。

論文

Proposal of method to estimate criticality correction for anisotropic diffusion in plate lattice fast assembly

飯島 勉; 白方 敬章

Journal of Nuclear Science and Technology, 14(9), p.682 - 684, 1977/09

 被引用回数:1

板状セル体系における中性子拡散は厳密には等方でなく、プレートの平行方向の拡散係数は直角方向に比べて一般に数%大きい。高速炉臨界実験装置における板状セルの装荷方式にはZEBRA式とFCA-ZPR式の二種類あり、前者は2次元的体系であるが後者は本質的に3次元的体系であり、拡散係数の異方性を考慮して性格に取扱うためには3次元非等方拡散方程式を解かなければならない。ここでは臨界性に対する拡散係数異方性の影響を、通常の等方拡散計算のk-値への補正項として取扱う方法を提案する。その際必要なものは通常の等方拡散計算並びに異方性を求めるセル計算だけであり、2次元あるいは3次元非等方拡散方程式を解くに及ばない。この方法はZEBRA式およびFCA-ZPR式の双方に対して適用できる。この方法をFCAVП-1集合体に適用してみると補正項の値は-0.34%$$Delta$$k/k、またNa喪失時の場合は-0.88%$$Delta$$k/kになった。これはk-値の補正項としては相当に大きい値であり、非等方拡散効果補正の重要性を示している。

論文

Measurement of anisotropy of diffusion coefficient in plate cell

白方 敬章; 飯島 勉

Journal of Nuclear Science and Technology, 14(6), p.462 - 464, 1977/06

 被引用回数:3

高速臨界集合体は一般に板状の燃料および模擬物質で構成されており、そのような体系内の中性子拡散は厳密には等方でない。拡散係数の異方性はその体系の臨界性、Naボイド効果等各種の炉物理量に影響する。体系内のある領域のプレート・セルの方向を90度変換することに伴なう反応度変化は、摂動論によるとある種の感度係数を媒介にして拡散係数の異方性と単純に関係付けられることが明らかになった。感度係数は通常の等方摂動計算により求められる。FCA VП-1集合体においてある領域のプレート・セルの方向を90度変換した場合の反応度変化を測定し、その値からセルの非等方性を導き出した。一方、無限平板モデルによるセル計算によりプレート・セルの非等方性を計算し、実験値と比較したところ、内側炉心および外側炉心の双方でよい一致を得た。その結果結論として、プレート・セルの拡散の非等方性が臨界集合体の積分実験の手法により精度よく求められることが明らかになった。

報告書

ダブルシンチレータ高速中性子スペクトロメータの開発

白方 敬章; M.Cho*; 飯島 勉

JAERI-M 6492, 91 Pages, 1976/03

JAERI-M-6492.pdf:3.86MB

ダブルシンチレータ・スペクトロメータは体系より引出した中性子ビームを1st シンチレータで散乱させ2ndシンチレータとの間の飛行時間の測定により入射中性子のエネルギー・スペクトルを求めるもので、本質的に微分測定法であり複雑なunfoldingを必要としない長所がある。この長所に着目して本法をFCA炉心その他の高速体系の中性子スペクトル測定に適用するために本スペクトロメータの開発を行なった。実際のスペクトル測定に適用した結果、数100KeV-数MeVの範囲において他の方法とくらべて優れた測定法であることが明らかになった。本報告書では本スペクトロメータの構成と特性、実際への適用例、測定データの解析等について詳細な検討と解説がなされている。

論文

炉中性子スペクトル研究の進歩

金子 義彦; 飯島 勉; 瑞穂 満; 布施 卓嘉*; 藤田 薫顕*; 中沢 正治*; 関口 晃*; 木村 逸郎*

日本原子力学会誌, 18(2), p.77 - 88, 1976/02

炉中性子スペクトル研究の現状に関して、次の分野の各々についてレビューを行い、世界的な動向を明らかにすると同時に、最近、国内で行われた主な実験や計算を紹介した。 (1)炉心の中性子スペクトル (2)照射場の中性子スペクトル (3)遮蔽工学における中性子スペクトル (4)時間に依存したスペクトル (5)高速中性子スペクトルの測定技術 また、今後の課題について、総括を行ったが、なかでも、高速中性子スペクトルの測定技術を、今後さらに改良する必要があることを指摘した。

報告書

密度係数法の大型高速炉への適用性

飯島 勉

JAERI-M 6063, 19 Pages, 1975/03

JAERI-M-6063.pdf:0.77MB

FCA VI-1炉心の密度係数を用いて大型高速炉の臨界性を予測する場合の精度、適周性等について検討した結果の報告である。密度係数法は臨界実験を行なう体系において炉心構成物質の密度係数を測定して、組成、体積の異なる炉心の臨界性を実験値にもとづく外挿により求めようとする方法である。これは組成外挿と体積外挿の2つのステップに分けられる。組成外挿については、-30%$$Delta$$k/k以上の大きな組成変化に対しても0.3%$$Delta$$k程度の精度で臨界性が外挿予測出来ることが示された。体積外挿についても2倍程度の体積変化に対しては問題がなく、6倍以上も大きい炉心に対しても実用的な精度で外挿出来ることが示された。これらのことは、Na冷却大型高速炉に関するかぎりほとんどすべての炉心の臨界性は、VI-1炉心から外挿可能であることを示している。

報告書

FCA VI-1集合体における密度係数の測定; FCAによる高速原型炉模擬実験研究報告

飯島 勉; 弘田 実彌; 大部 誠; 草野 譲一; 山岸 耕二郎; 渡辺 秀明; 小川 弘伸

JAERI-M 6062, 9 Pages, 1975/03

JAERI-M-6062.pdf:0.46MB

高遠原型炉「もんじゅ」の外側炉心の物理的モックアップであるFCA VI-1集合体において行なった密度係数の測定結果をまとめたものである。VI-1集合体の基準系は二領域ゾーン炉心であるが、テストゾーン一領域だけの炉心の密度係数を実験的に求めるためドライバー部分90$$^{circ}$$をテストゾーン組成にしたセクター系(VI-1-S集合体)で測定を行なった。ウラン、プルトニウムについては同位元素組成の異なるサンプル物質の密度係数から各同位元素別の値に精度良く分離することができた。反応度スケールは燃料物質(U-235およびプルトニウム)の組成密度係数を計算値に規格化する方法に依って較正した。セクター方式による測定の妥当性を実験、計算両面からチェックした結果についても述べられている。この密度係数を用いて大型炉の臨界性を予測する場合の精度、適用可能範囲等については別の報告書にまとめられる。

報告書

FCA V炉心系における密度係数; FCAによる高速実験炉模擬実験研究報告

飯島 勉; 弘田 実彌; 白方 敬章; 小林 圭二*; 藤崎 伸吾; 草野 譲一

JAERI-M 5890, 28 Pages, 1974/11

JAERI-M-5890.pdf:1.08MB

高速実験炉「常陽」のモックアップである一連のFCA V炉心系において行なった密度係数に関する実験結果をまとめたものである。「密度係数法」に関する理論、密度係数法で組成の異なる他の炉心の臨界性を予測する場合の適用性(外挿可能範囲、精度等)を検討した結果についても述べられている。「常陽」の臨界性に対してはPuの高次同位元素とくにPu-241の効果が重要であることが明らかにされている。又、密度係数法の如く大きな反応度を扱う際注意しなければならない2、3の点についての考察が付録にまとめてある。

報告書

Experiment and analysis of B$$_{4}$$C simulating control rod on FCA V-3 assembly, 1; Neutron source multiplication method

溝尾 宣辰; 松野 義明*; 前川 洋; 飯島 勉; 小林 圭二*; 中村 知夫; 弘田 実彌

JAERI-M 5867, 84 Pages, 1974/11

JAERI-M-5867.pdf:2.53MB

高速実験炉「常陽」のEngineering Mock-Upを目的として構成されたFCA V-3集合体において、B$$_{4}$$C模擬制御棒の反応度価値の測定と解析を行った。実験に使用した模擬制御棒は実体に対して1/2のサイズのものである。したがって、C/Eの傾向と範囲を追求することを主として、設計計算法の検定と精度の向上に資するこことした。模擬制御棒の反応度価値の測定は、大体の未臨界度を測定することに帰し、本稿では中性子源増倍法による実験値を示す。計算はすべてJAERI-FAST-2を用いて行い、炉心およびブランケットについては均質拡散近似を用い、制御棒領域の実効断面積の計算には衝突確率法を使用した。本研究でとり扱った下限は-6%$$delta$$k/kに及ぶが、この範囲でC/Eは概ね1.00~1.03に収っていることが判明した。

論文

Interpretation of the central cell reactivity worth and experimental determination of a characteristic value of the reactor cell composition k$$_{m}$$$$^{+}$$

中野 正文; 飯島 勉

Journal of Nuclear Science and Technology, 10(2), p.69 - 79, 1973/02

炉心中心セルの反応度価値は中心セルからの中性子のもれの反応度価値と考えられる。したがって、この値は中性子のもれの計算の当否を調べるのに用いることが出来る。炉心中心で測定したセルの反応度価値を用いてセルの組成特性量k$$_{m}$$$$^{+}$$を実験的に求める方法を提案した。K$$_{m}$$$$^{+}$$は基本モードスペクトル場で定義される一種の無限増倍係数である。したがって、k$$_{m}$$$$^{+}$$の値はfine groupの取り扱いによる正確な計算が可能になり、その測定値は核計算に用いられる断面積ライブラリーの妥当性を評価するのに有効である。

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