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論文

大型核融合実験装置JT-60Uの解体

池田 佳隆; 岡野 文範; 逆井 章; 花田 磨砂也; 秋野 昇; 市毛 尚志; 神永 敦嗣; 清野 公広; 久保 博孝; 小林 和容; et al.

日本原子力学会和文論文誌, 13(4), p.167 - 178, 2014/12

JT-60Uを超伝導トカマクJT-60SAに改造するため、JT-60U本体を解体した。JT-60Uは18年間の重水素運転により放射化されており、このJT-60Uの解体は、放射化した核融合装置の解体として我が国初の解体であった。全ての解体品は、将来のクリアランスの適用を考慮し、線量当量率や材料、重量などのデータを記録した。切断技術や保管技術などは、効率的に解体を行うための鍵であった。解体に要した人工数や解体品の放射化レベルなど、他の核融合装置で解体を行う際に有用となる情報を報告する。

論文

Safe disassembly and storage of radioactive components of JT-60U torus

池田 佳隆; 岡野 文範; 花田 磨砂也; 逆井 章; 久保 博孝; 秋野 昇; 千葉 真一; 市毛 尚志; 神永 敦嗣; 清野 公広; et al.

Fusion Engineering and Design, 89(9-10), p.2018 - 2023, 2014/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:16.53(Nuclear Science & Technology)

JT-60U本体の解体は、18年間の重水素運転の後、2009年から開始し、2012年10月に終了した。JT-60本体は電磁力に耐えるため複雑で溶接構造を有しており、機器は放射化している。本解体作業は、日本で初めての放射化した核融合装置の解体であり、注意深く実施された。約3年間で、約41,000人日の作業を行い、解体品総数は約13000個、総重量は5400トンに達した。全ての解体品は線量当量率等の測定を行っており、ほとんどの解体品は、将来、クリアランス検認を行えば、非放射化物となると期待できる。この解体が終了し、JT-60SAの組立が2013年1月から開始した。

論文

Assembly study for JT-60SA tokamak

柴沼 清; 新井 貴; 長谷川 浩一; 星 亮; 神谷 宏治; 川島 寿人; 久保 博孝; 正木 圭; 佐伯 寿; 櫻井 真治; et al.

Fusion Engineering and Design, 88(6-8), p.705 - 710, 2013/10

 被引用回数:10 パーセンタイル:61.35(Nuclear Science & Technology)

The JT-60SA project is conducted under the BA satellite tokamak programme by EU and Japan, and the Japanese national programme. The project mission is to contribute to early realization of fusion energy by supporting ITER and by complementing ITER with resolving key physics and engineering issues for DEMO reactors. In this paper, the assembly of major tokamak components such as VV and TFC is mainly described. An assembly frame (with the dedicated cranes), which is located around the tokamak, is adopted to carry out the assembly of major tokamak components in the torus hall independently of the facility cranes for preparations such as pre-assembly in the assembly hall. The assembly frame also provides assembly tools and jigs to support temporarily the components as well as to adjust the components in final positions.

論文

Improvement of poly(vinyl alcohol) properties by the addition of magnesium nitrate

久保 純一*; Rahman, N.*; 高橋 伸明; 河井 貴彦*; 松葉 豪*; 西田 幸次*; 金谷 利治*; 山本 正英*

Journal of Applied Polymer Science, 112(3), p.1647 - 1652, 2009/05

 被引用回数:24 パーセンタイル:62.65(Polymer Science)

ポリビニルアルコール(PVA)の機械強度と誘電特性の改善を狙い、われわれは、PVAと硝酸マグネシウムの複合体を作成した。この複合体はとても柔らかく、ゴム状の性質を示した。そして、ガラス転移温度は硝酸マグネシウム塩の添加に伴い低下した。広角X線回折と小角X線散乱の測定結果から、PVAの結晶が硝酸マグネシウム塩の添加に伴い破壊され、その結果、ソフトニングが起こっていることが明らかとなった。

論文

Highly efficient homogeneous liquid-liquid extraction of lanthanoid ions in a strong acidic solution

渕向 純一*; 山口 仁志*; 目黒 義弘; 久保田 俊夫*; 五十嵐 淑郎*

Solvent Extraction Research and Development, Japan, 13, p.139 - 146, 2006/00

抽出剤,リン酸ジ-2-エチルへキシル(D2EHPA)を用いる均一液液抽出法(ペルフルオロオクタン酸イオン(PFOA$$^{-}$$)/アセトン系のpH依存相分離現象を利用する方法)によって強酸性条件下(pH1付近)において13種類のランタノイドイオン(III)を高倍率濃縮で抽出することに成功した。この実験条件下において、各ランタノイドの抽出率は、約85$$sim$$95%が得られた。また、水相(Vw)と析出相(Vs)の体積比(Vw/Vs)は、1,580倍(47.5ml$$Xrightarrow Y$$30$$mu$$l)を達成した。抽出化学種は、水/シクロヘキサン系における一般的な溶媒抽出を用いて、抽出剤,PFOA,酢酸ナトリウムなどの濃度を変化させることにより検討した。結果として、3価のランタノイドイオンの抽出化学種は、金属とD2EHPAが1:3の組成比の錯体であると推定した。

論文

Boronization effects using deuterated-decaborane (B$$_{10}$$D$$_{14}$$) in JT-60U

仲野 友英; 東島 智; 久保 博孝; 柳生 純一; 新井 貴; 朝倉 伸幸; 伊丹 潔

Journal of Nuclear Materials, 313-316(1-3), p.149 - 152, 2003/03

 被引用回数:29 パーセンタイル:85.75(Materials Science, Multidisciplinary)

JT-60では酸素不純物と粒子リサイクリングを低減するためにデカボラン (B$$_{10}$$D$$_{14}$$) を用いたボロン化処理を行った。しかし、デカボランに含まれる軽水素が重水素プラズマを希釈することが問題であった。調整用トカマク放電数を減少させるために、重水素化デカボラン(B$$_{10}$$D$$_{14}$$)を用いたボロン化処理を近年導入した。本研究では同一放電条件の放電を定期的に繰り返し、重水素化デカボランを用いたボロン化処理の効果の持続性を調べた。中性粒子ビーム加熱4MWのLモード放電において、20gのデカボランを用いたボロン化処理では、主プラズマの酸素量は1.9%から1.3%までにしか減少させることができなかったが、70gのデカボランを用いたボロン化処理では、2.2%から0.5%まで減少させることができた。その後、酸素量は徐々に増加したが、約400ショットの間、約1%以下に抑えることができた。また、10-20gのデカボランを用いたボロン化処理を繰り返すことにって主プラズマの酸素量を約0.5%に維持することに成功した。講演では、構築したデータベースに基づいて、デカボランの使用量と頻度の最適化について議論する。

論文

Radiation induced oxidation of liquid alkanes as a polymer model

Y.S.Soebianto*; 勝村 庸介*; 石榑 顕吉*; 久保 純一*; 浜川 諭*; 工藤 久明; 瀬口 忠男

Radiation Physics and Chemistry, 48(4), p.449 - 456, 1996/00

 被引用回数:11 パーセンタイル:68.15(Chemistry, Physical)

高分子のモデル化合物として液体炭化水素のヘキサデカン(C$$_{16}$$H$$_{34}$$)とスクアラン(C$$_{30}$$H$$_{62}$$)を選び、ガス発生・酸素消費・酸化生成物の分析により、ガンマ線照射による酸化を調べた。主なガス生成物は水素であった。酸素の消費量は固体炭化水素の場合よりも低く、酸化反応が連鎖的には進んでいなかった。消費された酸素の90%以上が、カルボン酸に転化していることがわかった。添加剤を加えた時の酸素消費量の変化から、液体炭化水素の酸化は、ポリマーの非晶部分の酸化をよく表していることがわかった。

論文

Comparative study on the protection effect in the radiation-induced oxidation of liquid paraffins and polypropylene

Y.S.Soebianto*; 楠畑 勇*; 勝村 庸介*; 石榑 顕吉*; 久保 純一*; 浜川 論*; 生明 清*; 工藤 久明; 瀬口 忠男

JAERI-Conf 95-003, 0, p.96 - 100, 1995/03

液相パラフィン及びポリプロピレンについて、放射線誘起酸化を$$gamma$$線照射による生成物分析で解析した。酸素の物質収支と物性測定から酸化反応機構を考察した。また、酸化防止剤や耐放射線性助材の効果を調べて、放射線のエネルギー移動と酸化の連鎖反応に対する添加物の効果を解析した。

論文

Degradation of polypropylene under gamma irradiation: Protection effect of additives

Y.S.Soebianto*; 楠畑 勇*; 勝村 庸介*; 石槫 顕吉*; 久保 純一*; 工藤 久明; 瀬口 忠男

Polym. Degrad. Stab., 50, p.203 - 210, 1995/00

 被引用回数:28 パーセンタイル:76.33(Polymer Science)

ポリプロピレン(pp)の放射線劣化に対する酸化防止剤と耐放射線助剤の効果を分解ガスの分析と力学特性の変化から検討した。真空中照射では添加剤がエネルギー移動の作用によりppの劣化を押えることが定量的に求められた。

論文

Radiation-oxidation mechanism of polymer model compound

Y.S.Sobianto*; 勝村 庸介*; 石榑 健吉*; 久保 純一*; 工藤 久明; 瀬口 忠男

DEI-93-156, p.27 - 34, 1993/12

高分子材料の放射線酸化劣化を解明するため、モデル化合物として、n-C$$_{16}$$H$$_{34}$$のパラフィンを用いて、放射線酸化を行い、反応機構を解析した。酸化に伴う酸素の消費と分解ガスや酸化生成物を測定分析した。液相の放射線酸化で、酸素の消費量はG値で6.5$$pm$$0.3と求められた。一方、酸化生成物はカルボン酸で、そのG値は5.6$$pm$$0.5となり、酸素の大部分はカルボン酸に転換していることがわかった。

口頭

JT-60Uタングステン被覆ダイバータタイル導入に伴うタングステン再堆積分布の測定

福本 正勝*; 大塚 裕介*; 上田 良夫*; 田辺 哲朗*; 逆井 章; 正木 圭; 新井 貴; 柳生 純一; 信太 祐二; 久保 博孝; et al.

no journal, , 

タングステンタイル付近のダイバータ領域(P8トロイダルセクション)を中心に、炭素繊維(CFC)タイル上のタングステンの再堆積分布を調べた。また、タングステンのトロイダル方向への輸送を調べるため、P8セクションからトロイダル方向へ約60度離れたダイバータ領域(P5トロイダルセクション)についても、タングステンの再堆積分布を調べた。測定はSEMとEDXを用いて、タイル表面からの点分析及び破断面の線分析(深さ方向分布)を行った。表面からの点分析を行った結果、P8セクションの外側ウィングとドームトップのタイル表面には、最大3%のタングステンの堆積が確認された。内側ウィングのタイル表面では、タングステンの堆積割合は0.1%以下であった。内側ダイバータでは、タイル表面近傍のタングステンの堆積割合は0.4%以下であったが、破断面の線分析から、内部にはこれよりも大きい堆積割合を持つ堆積層が存在することがわかった。一方、P5セクションでは、内側ダイバータと外側ウィングのタイル表面近傍におけるタングステンの堆積割合は、P8セクションの同じタイルと比べて少ないこともわかった。

口頭

JT-60SAトカマク本体の組立検討

久保 博孝; 新井 貴; 長谷川 浩一; 星 亨*; 川島 寿人; 前崎 喜孝; 正木 圭; 澤井 弘明; 柴沼 清; 田部 正人; et al.

no journal, , 

JT-60SAは、大型超伝導トカマク装置であるので、その組立には一貫性及び高精度が要求される。本講演では、JT-60SAの本体組立に対する検討結果について発表する。まず、一貫性のある高精度の組立を実現するために必要な絶対座標系を、JT-60トーラスホールの座標系に基づいて定義した。ここでは、運転中の真空容器中心の位置を、絶対座標系の原点((x,y,z) = (0,0,0))とした。一貫性のある全体組立シナリオを立案した。さらに、トロイダル磁場コイルなど主な構成機器の組立手順及び組立治具を検討した。

口頭

JT-60SAにおけるCADによる大規模アセンブリー設計の進展

川島 寿人; 久保 博孝; 新井 貴; 正木 圭; 柳生 純一; 長谷川 浩一; 柴沼 清

no journal, , 

幅広いアプローチ活動のサテライトトカマク計画として超伝導トカマクJT-60SAの設計/製作が行われている。JT-60SAに対する大規模設計を効率よく進めるため、CADシステムを2007年から構築し運用している。当初、トロイダル磁場コイルや真空容器など24の主要構成機器項目に分けて、CADデザイナーが項目ごとにパーツやアセンブリーの設計から始めた。現在、製作が開始されている真空容器などの機器を除く項目において基本設計がほぼ完了し、各機器を組合せての干渉,アクセス性,組立を検討する統合モデル(大規模アセンブリー)設計を進めている。本大規模アセンブリーは、現段でパーツ数が約1万、容量が約4GBまで達し、過去に例を見ない大型構造物の設計になる。既設のコンピュータ(PC)性能では十分対応できない規模になってきたことや各機器データの一元管理の必要性など、特有の困難性が生じてきた。そのため、グラフィックボードの高速大容量化などPCの最適化、CADソフト機能を活かしたアセンブリーの省容量化、各機器データを一元管理するシステムの導入などを行い、さらに大規模化するJT-60SA全体設計に対応している。

口頭

JT-60SA組立手順の検討

新井 貴; 長谷川 浩一; 星 亮; 川島 寿人; 久保 博孝; 正木 圭; 澤井 弘明; 柴沼 清; 塚尾 直弘; 柳生 純一; et al.

no journal, , 

JT-60SAプロジェクトでは、日欧協力で実施する「核融合エネルギーの早期の実現に向けた幅広いアプローチ(BA)活動」の下でサテライトトカマク計画としてJT-60Uを超伝導トカマクJT-60 SAに改修する。JT-60SAは、JT-60U設備の解体後に、JT-60実験棟本体室に構築する。JT-60SAの主要部品は、真空容器(VV)、超伝導コイル(TFコイル,EFコイル,センターソレノイド)、クライオスタット及び低温機器から構成されている。さらに、本体室にはNBI, ECHなどの再設置を含まれる。JT-60 SAでは、3D-CADモデルを使用して複雑に入り組む構造の機器について配置検討及び干渉チェックを行っている。JT-60SAの絶対座標系は、原点(X, Y, Z) =(0, 0, 0))を床から8000mmと定義し、一貫した座標管理をしている。最先端技術である3次元計測器(レーザートラッカー)により位置計測を行う計画であり、レーザートラッカーは通常の測定器と比較して高精度であり、組立誤差を極力小さくすることができる。講演では組立手順と合わせて位置計測について述べる。

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