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川合 將義*; 古坂 道弘; Li, J.-F.*; 川崎 亮*; 山村 力*; Mehmood, M.*; 栗下 裕明*; 菊地 賢司; 竹中 信幸*; 鬼柳 善明*; et al.
Proceedings of ICANS-XVI, Volume 3, p.1087 - 1096, 2003/07
中性子源として最高性能を誇るタングステン固体ターゲットを実用化するため、薄板状のタンタル被覆タングステンターゲットを製作した。ポイントは熱応力を下げるため、数mmの薄板にし、かつ温度監視のために熱電対孔を設けつつ、HIPによる拡散接合で製作したことである。HIP条件は既に明らかにした条件で行い、超音波顕微鏡観察の結果、接合は完璧であった。もう一つの方法として、複雑形状に対応でき、かつタンタル厚さを薄くできる電気メッキ法も確立した。
川合 將義*; Li, J.*; 渡辺 龍三*; 栗下 裕明*; 菊地 賢司; 五十嵐 廉*; 加藤 昌宏*
第23回熱物性シンポジウム論文集, p.313 - 315, 2002/11
タングステンは中性子の収量が高く、重金属の中では半減期が短いため、核破砕中性子源ターゲット材料の候補として選ばれた。しかし、タングステンは、放射線下での冷却水への耐食性と耐照射性を改善する必要がある。しかも、核破砕中性子源では発熱密度が数MW/m
と高く、冷却水の流速を上げる必要がある。例えば、秒速5mではタングステンの損耗速度が静水中に比べて50倍ほど高まるというデータが、杉本の腐食試験によって得られている。そのため、タングステン結晶粒の間にステンレス鋼相のネッワークが形成され、タングステン粒子がステンレス鋼相に包まれるような重合金型複合材料が強靭性と耐食性に強いターゲット材料として期待されている。われわれは、成形自由度の高い粉末冶金プロセスを使用して、ステンレス鋼を結合相とするタングステン/ステンレス鋼系重合金型焼結合金を作製し、その液相焼結組織及び焼結体の機械的・熱的特性を評価することにより、核破砕中性子源用ターゲット用の材料開発を行った。得られた合金の密度は比較的高いが、完全な液相系合金でなく、熱伝導度は理論値に比べて低いものであった。今後、さらなる改良が必要である。
武井 早憲; 江本 隆; 檜山 徹*; 小又 智輝*; 加藤 裕子*; 久保田 昌宏*
JNC TN9410 99-012, 191 Pages, 1999/07
量子工学試験施設に設置された電子線加速器では、核分裂生成物を
線により核変換させるのに必要な大電流電子ビームを効率良く安定に加速するための要素技術を開発している。本加速器は、昭和63年の概念設計から始まり、数多くのR&Dを経て、平成11年1月より最大許可出力2kWで運転を開始した。今後は、定格出力200kWを目指して性能確認試験を行う予定であるが、試験を進めるに当たり、量子工学試験施設及び加速器を構成する、基本となる条件を整理し、理解することは重要となる。このため、本報告書はその設計根拠を示したものである。本報告書は、以下の設備について、設計の前提条件及び設計で決められた事項を表形式でまとめた。(1)電子銃、加速系、ビームダンプ、クライストロン、クライストロン電源、計測・制御系(2)冷却設備、空気処理設備、放射線管理設備(3)建家設備なお、本報告書は設備が完成した平成9年3月における設計根拠を記載したものであるが、冷却設備など一部の設備については最新のものを記載した。
大曽根 龍次; Bucheeri, A.; 栗下 裕明*; 加藤 昌宏*; 山崎 和彦*; 前川 克廣*; 直江 崇; 二川 正敏
no journal, ,
液体水銀を用いた核破砕中性子源では、高強度のパルス陽子線が水銀ターゲットに入射すると、核破砕反応に起因する水銀の熱衝撃による圧力波が発生するとともに、キャビテーションによるピッティング損傷がターゲット容器内壁に形成される。この圧力波を抑制するために、ターゲット容器内の水銀にマイクロバブルを注入することが検討されている。本研究では、圧力波抑制のためのバブル生成用メゾノズルの製作法を提案した。本手法は、ガラスファイバーを含有する金属圧粉体を製作し、ガラスと金属粉の融点の差を利用し、粉末焼結により貫通穴を作成するものである。SUS316L及びモリブデンを用いて金属粉末の焼結性を調査した。その結果、モリブデンでは直径約100
mで任意の長さの貫通穴を作成可能であることを確認した。
Bucheeri, A.; 栗下 裕明*; 加藤 昌宏*; 直江 崇; 粉川 広行; 二川 正敏; 前川 克廣*
no journal, ,
液体水銀を用いた高出力核破砕中性子源では、パルス陽子線入射により励起される圧力波よってキャビテーションが生じ、水銀を包含するターゲット容器内壁にピッティング損傷が付加される。圧力波を抑制するために、水銀中へマイクロバブルを注入することが有効である。本報では、水銀の濡れ性,バブルサイズ,注入ガス流量,水銀流速等を考慮した数値解析を行い、水銀中におけるマイクロバブルを発生させるノズルの形状を決定した。これらの結果に基づき、微細な貫通穴が形成可能な粉末焼結によるノズル製作法を提案した。金属粉末とガラスファイバーの融点の差を利用し、焼結条件を制御することで微細な貫通穴が作成できることを確認した。
