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谷 啓二*; 本多 充; 及川 聡洋*; 篠原 孝司; 草間 義紀; 杉江 達夫
Nuclear Fusion, 55(5), p.053010_1 - 053010_15, 2015/05
被引用回数：3 パーセンタイル：13.75(Physics, Fluids & Plasmas)ITERの典型的な運転シナリオにおいて、テスト・ブランケット・モジュール(TBM)およびトロイダル磁場リップルの誤差磁場中でのアルファ粒子およびNBI生成高速イオンの損失に及ぼす径電場効果について、軌道追跡モンテカルロコードと1次元輸送コードを繰り返して用いる手法を適用して評価した。高速イオンに対する径電場効果は、運転シナリオと誤差磁場に強く依存する。径電場は、ITERの比較的高い安全係数分布の9MA運転シナリオ中においてTBM由来誤差磁場に対して重要である。トロイダル磁場リップル中ではいずれの運転シナリオでも径電場効果は小さい。径電場は高速イオンのトロイダル・プリセッション角を変化させ、誤差磁場との共鳴条件を変化させる。このことがITERのTBM誤差磁場中で高速イオンに対する径電場効果の原因と考えられる。
徳久 淳師*; 新井 淳也*; 城地 保昌*; 大野 善之*; 亀山 豊久*; 山本 啓二*; 畑中 正行*; Gerofi, B.*; 島田 明男*; 黒川 原佳*; et al.
Journal of Synchrotron Radiation, 20(6), p.899 - 904, 2013/11
被引用回数：5 パーセンタイル：29.23(Instruments & Instrumentation)Single-particle coherent X-ray diffraction imaging using X-ray free electron laser has potential to reveal a three-dimensional structure of a biological supra-molecule at sub-nano meter resolution. In order to realize this method, it is necessary to analyze as many as one million noisy X-ray diffraction patterns, each for an unknown random target orientation. To cope with the severe quantum noise we need to classify patterns according to their similarities and average similar patterns to improve the S/N ratio. We developed a high-speed scalable scheme to carry out classification on the K computer, a 10PFLOPS supercomputer at RIKEN Advanced Institute for Computational Science. It is designed to work on the real time basis with the experimental diffraction pattern collection at the X-ray free electron laser facility SACLA so that the result of classification can be feed-backed to optimize experimental parameters during the experiment. We report the present status of our effort of developing the system and also a result of application to a set of simulated diffraction patterns. We succeeded in classification of about one million diffraction patterns by running 255 separate one-hour jobs on 385-node mode.
篠原 孝司; 谷 啓二*; 及川 聡洋*; Putvinski, S.*; Schaffer, M.*; Loarte, A.*
Nuclear Fusion, 52(9), p.094008_1 - 094008_12, 2012/09
被引用回数：20 パーセンタイル：64.59(Physics, Fluids & Plasmas)The energetic ion loss has been assessed by using the F3D-OFMC code for a 15 MA inductive scenario with 
= 10 and the latest information on the first wall geometry, the implementation of ferritic inserts (FI) and the ELM mitigation/control coils. Alpha particles and NB ions generated by the neutral beam injectors with the injection energy of 1 MeV are well confined and the heat load on the first wall is negligibly small and allowable for the magnetic background by the TFC and FI. However, an increase of the loss of these energetic ions is observed when the magnetic field by the ELM coils is applied. The increase in the loss fraction is larger for NB ions than for alpha particles under the ELM coil field. The origin of the expelled NB ions is dominantly trapped ions generated in the peripheral region due to a high density plasma of the 15 MA scenario.
谷 啓二*; 篠原 孝司; 及川 聡洋*; 筒井 広明*; 宮本 斉児; 草間 義紀; 杉江 達夫
Nuclear Fusion, 52(1), p.013012_1 - 013012_21, 2012/01
被引用回数：32 パーセンタイル：79.5(Physics, Fluids & Plasmas)The effects of the ELM mitigation coils (ELM coils) on the loss of NB-produced fast ions and fusion-produced alpha particles were investigated using an orbit following Monte-Carlo code. The ELM Mitigation Coil field (EMC field) may cause a significant loss of fast ions produced by NBI on the order of 4-5% for a 9MA steady-state ITER scenario. The loss strongly depends upon the toroidal mode number 
of the EMC field. A significant loss occurs only in the case of 
. The resonance of fast-ion trajectories with the EMC field is important to the loss of fast ions. When the number of ELM coils in each toroidal row is 9, the main toroidal mode is accompanied by a complementary mode 
. Concerning the resonance of fast-ion trajectories, the anti-resonant surfaces of are very close to the resonant surfaces of and vice versa. Since the resonance effect is dominant compared to the anti-resonance, the collaboration of the main and complementary modes effectively enlarges the resonant regions. The peak heat load due to the loss of NB-produced fast ions near the upper ELM coils is in a range that requires attention. Most loss particles hit the inner side of the torus of the dome in the ITER divertor. The loss of alpha particles is acceptably low at less than 0.5%.
篠原 孝司; Kurki-Suonio, T.*; Spong, D. A.*; Asunta, O.*; 谷 啓二*; Strumberger, E.*; Briguglio, S.*; Koskela, T.*; Vlad, G.*; G
nter, S.*; et al.
Nuclear Fusion, 51(6), p.063028_1 - 063028_12, 2011/06
被引用回数：46 パーセンタイル：86.41(Physics, Fluids & Plasmas)Within the ITPA Topical Group on Energetic Particles, we have investigated the impact of the axisymmetry breaking of the tokamak in ITER. First, the validity of using a 2D equilibrium was investigated: a 3D equilibrium was reconstructed using the VMEC code, and it was verified that no 3D equilibrium reconstruction is needed but it is sufficient to add the vacuum field perturbations onto an 2D equilibrium. Then the alpha particle confinement was studied using ASCOT, and F3D OFMC codes. The distribution of the power load was found to depend on the first wall shape. We also made the first attempt to accommodate the effect of fast ion related MHD on the wall loads in ITER using the HMGC and ASCOT codes. The peak power flux to the wall was found to increase by an order of magnitude. Furthermore, the effect of 3D field which was produced by the ELM mitigation coil on the fast ion confinement was addressed by simulating NBI ions with the F3D OFMC code. The loss power fraction of NBI ions was found to increase from 0.3% to 4-5%.
篠原 孝司; Kurki-Suonio, T.*; Spong, D.*; Asunta, O.*; 谷 啓二*; Strumberger, E.*; Briguglio, S.*; Gnter, S.*; Koskela, T.*; Kramer, G.*; et al.
Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2010) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/03
Within the ITPA Topical Group on Energetic Particles, we have investigated the impact of the axisymmetry breaking of the tokamak in ITER. First, the validity of using a 2D equilibrium was investigated: a 3D equilibrium was reconstructed using the VMEC code, and it was verified that no 3D equilibrium reconstruction is needed but it is sufficient to add the vacuum field perturbations onto an 2D equilibrium. Then the alpha particle confinement was studied using ASCOT, and F3D OFMC codes. The distribution of the power load was found to depend on the first wall shape. We also made the first attempt to accommodate the effect of fast ion related MHD on the wall loads in ITER using the HMGC and ASCOT codes. The peak power flux to the wall was found to increase by an order of magnitude. Furthermore, the effect of the ELM mitigation field on the fast ion confinement was addressed by simulating NBI ions with the F3D OFMC code. The loss power fraction of NBI ions was found to increase from 0.3% to 5.6%.
飛田 健次; 草間 義紀; 篠原 孝司; 西谷 健夫; 木村 晴行; Kramer, G. J.*; 根本 正博*; 近藤 貴; 及川 聡洋; 森岡 篤彦; et al.
Fusion Science and Technology (JT-60 Special Issue), 42(2-3), p.315 - 326, 2002/09
被引用回数：8 パーセンタイル：47.9(Nuclear Science & Technology)リップル損失とアルフヴェン固有モード(AEモード)を中心にJT-60Uにおける高エネルギー粒子実験の成果をまとめ、これらに基づいて核融合炉への展望を考察した。プラズマ表面でのリップル率が増加するにつれ、中性粒子入射(NBI)イオン,及び核融合生成トリトンの著しい損失を観測し、その損失は負磁気シアで顕著になることを明らかにした。リップル損失による第一壁への熱負荷は軌道追跡モンテカルロコードの予測と良く一致することを示した。イオンサイクロトロン(ICRF)少数イオン加熱及び負イオン源NBI(N-NBI)加熱時に多くのAEモードを観測した。観測した大部分のモードはギャップモードであり、これらからTAE,EAE,NAEモードを同定した。N-NBI加熱時にはバースト状のAEモードが発生することがあることを見出した。このとき不安定周波数の掃引現象が観測され、ビームイオン損失は25%に達することもある。リップル損失や高エネルギー粒子の加熱に関するこれらの研究では、高エネルギー粒子の振る舞いが古典理論または新古典理論で説明できることを明らかにし、核融合炉における高エネルギー粒子の特性を既存理論で定量的に予測できることを示した。AEモードに関しては、実験により核融合炉で起こりうるAEモードの定性的評価を可能にした。
原 啓二; 藤原 啓司*; 田沼 進*
Waste Management 2002 Conference (WM'02), 0 Pages, 2002/00
本稿は、再処理施設及びMOX加工施設から発生するTRU廃棄物の処分の具体的方法とその安全性の見通しについて取りまとめたTRU廃棄物処分概念検討書の内容及び今後の研究課題等を紹介するものである。
原 啓二; 小田 英紀*; 藤原 啓司*; 塚本 政樹*; 間野 正
原子力バックエンド研究, 6(2), p.233 - 253, 2000/05
本稿は、再処理施設及びMOX加工施設から発生するTRU廃棄物の処分の具体的方法とその安全性の見通しについて取りまとめたTRU廃棄物処分概念検討書の概要を紹介するものである。
原 啓二
International Conference on Radioactive Waste Disposal (DicTec 2000), 0 Pages, 2000/00
本稿は、再処理施設及びMOX加工施設から発生するTRU廃棄物の処分の具体的方法とその安全性の見通しについて取りまとめたTRU廃棄物処分概念検討書の概要を紹介するものである。
横川 三津夫; 新宮 哲*; 萩原 孝*; 磯部 洋子*; 高橋 正樹*; 河合 伸一*; 谷 啓二; 三好 甫*
情報処理学会研究報告, 99(21), p.55 - 60, 1999/00
地球シミュレータは、640台の計算ノードをクロスバネットワークで結合した分散メモリ型並列計算機である。それぞれの計算ノードは、16GBの主記憶装置を8個のベクトル計算機で共有しており、全体のピーク性能は40Tflop/s、主記憶容量は10TBである。地球シミュレータによるプログラムの実効性能を推定するため、地球シミュレータとそれに類似の計算機の動作をシミュレートできるソフトウェアシミュレータ(GSSS)を開発した。いくつかの基本的なプログラムを実行した処理時間について、実測値と推定値を比較した結果、平均で約1%の相対誤差が得られた。また、地球シミュレータの単体プロセッサによる基本的なプログラムの実効速度を推定した結果、平均で4.18Gflop/sが得られた。
落合 健一; 村山 保美; 藤田 秀人; 武田 啓二; 村永 浩太郎*; 原 民男*
PNC TN8410 97-116, 105 Pages, 1997/05
昭和63年5月に消防法の一部改正が行われ、危険物の範囲が明確にされたれも不爆となり危険性なしとなったを試験により判定するための判定試験が導入された。アスファルト固化体は、硝酸塩及び亜硝酸塩を含んでおり、第一類の危険物(酸化性固体)に該当する可能性がある。このため、アスファルト固化体が危険物に該当するか否かを判断するために、前回(1989年12月、「アスファルト固化体の危険物判定試験」)に引続き組成の異なる5種類の固化体について改正消防法に規定された判定試験に準じた方法で試験を実施した。第一類の危険物に対する判定試験には、粉粒状物品の判定を行うための落球式打撃感度試験及び燃焼試験が、粉粒状以外の物品の判定を行うための鉄管試験及び大量燃焼試験が規定されており、今回も前回同様4試験についてすべて実施した。落球式打撃感度試験では、今回試験に供した試料はすべて標準物質である硝酸カリウムの打撃感度より鈍感となり、最も危険性の小さいランク3となった。また、燃焼試験では、いずれの試料も標準物質である過塩素酸カリウムの燃焼時間より短くなり、中程度の危険性であるランク2となった。したがって、粉粒状の物品に対する試験ではいずれの試料も第一類の危険物の第三種酸化性固体となった。鉄管試験では、いずれも不爆となり危険性なしとなった。また、大量燃焼試験では、試料No.2は危険性なしとなったものの、他の試料は標準物質である過塩素酸カリウムの燃焼時間より短いため、危険性ありとなった。したがって、粉粒状以外の物品に対する試験では試料No.2は非危険物、No.1、3、4及び5は第一類の危険物の第三種酸化性固体となった。
落合 健一; 村山 保美; 藤田 秀人; 武田 啓二; 村永 浩太郎*; 原 民男*
PNC TN8410 97-115, 106 Pages, 1997/05
昭和63年5月に消防法の一部改正が行われ、危険物の範囲が明確にされたとともに危険物に該当するかどうかを試験により判定するための判定試験が導入された。アスファルト固化体は、硝酸塩及び亜硝酸塩を含んでおり、第一類の危険物(酸化性固体)に該当する可能性がある。このため、アスファルト固化体が危険物に該当するか否かを判断することを目的とし、改正消防法に規定された判定試験に準じた方法で試験を実施した。第一類の危険物に対する判定試験には、粉粒状物品の判定を行うための落球式打撃感度試験及び燃焼試験が、粉粒状以外の物品の判定を行うための鉄管試験及び大量燃焼試験が規定されており、今回は4試験についてすべて実施した。落球式打撃感度試験では、今回試験に供した試料はすべて標準物質である硝酸カリウムの打撃感度より純感となり、最も危険性の小さいランク3となった。また、燃焼試験では、塩の配合割合の多い試料No.5のみが標準物質である過塩素酸カリウムの燃焼時間より短くなり、中程度の危険性であるランク2となった。その他の試料はランク3となった。したがって、粉粒状の物品に対する試験では試料No.1、2、3、4は非危険物、No.5のみが第一類の危険物の第三種酸化性固体となった。鉄管試験では、いずれも不爆となり危険性なしとなった。また、大量燃焼試験では、試料No.1及び4は危険性なしとなったものの、他の試料は標準物質である過塩素酸カリウムの燃焼時間より短いため、危険性ありとなった。したがって、粉粒状以外の物品に対する試験では試料No.1及び4は非危険物、No.2、3、5は第一類の危険物の第三種酸化性固体となった。
原 啓二; 石黒 勝彦; 石川 博久
PNC TN1100 97-004, 390 Pages, 1997/03
本報告書は1月27日、28日の両日、東海事業所、地層処分基盤研究施設(エントリー)において開催された地層処分研究情報交換会(INTEGRATE'97)での発表および討論内容を取りまとめたものである。本情報交換会は、平成3年および昨年に引き続いて3回目となる会議で、高レベル放射性廃棄物の地層処分研究開発の成果の第2次取りまとめに向けて、地層処分の研究開発を適切かつ効率的に進め、研究成果の集約を図っていくため、研究開発の最近の現状、成果などについて専門的な情報、意見を交換することを目的として開催されたものである。
飛田 健次; 西谷 健夫; 原野 英樹*; 谷 啓二; 磯部 光孝*; 藤田 隆明; 草間 義紀; G.A.Wurden*; 白井 浩; 及川 聡洋; et al.
Fusion Energy 1996, Vol.1, p.497 - 505, 1997/00
核融合反応で生成した1MeVトリトンの燃焼率と中性粒子入射イオンの核融合反応を利用して、高エネルギーイオンの輸送と損失を調べた。通常の磁気シアと比べ、負磁気シアの配位では、トリトン燃焼率が低く(粒子損失がないと仮定した計算の10-60%)、高エネルギーイオンの閉じ込め特性が劣ることを実験で示した。軌道追跡モンテカルロコードを使った解析により、粒子損失の原因はリップル統計拡散と衝突リップル拡散であることを明らかにした。これらの結果は、負磁気シアの炉心プラズマを構想する際に、
粒子を含めた高エネルギーイオンの損失に留意しなければならないことを示している。また、ITER相当の上下非対称リップルを持つプラズマにおいて高エネルギーイオンの損失を調べた。実験の結果、この上下非対称性は粒子損失に影響を与えないことがわかった。
飛田 健次; 原野 英樹*; 西谷 健夫; 藤田 隆明; 谷 啓二; 及川 聡洋; 白井 浩; 草間 義紀
Nuclear Fusion, 37(11), p.1583 - 1592, 1997/00
被引用回数：26 パーセンタイル：64.72(Physics, Fluids & Plasmas)負磁気シア放電では、プラズマ中心領域でのポロイダル磁場が弱いため、高速イオンの閉じ込め性能が悪化する恐れがある。実際に、JT-60Uの実験によって高速イオンの閉じ込めの劣化が明らかになった。負磁気シアにおけるトリトン燃焼率は、粒子損失が無いと仮定した計算の1/2から1/3であった。この結果は、負磁気シア放電では高速トリトンのかなりの割合がプラズマから逃げ出すことを示しており、負磁気シアに基づく定常トカマク炉ではMeV級の高速イオンの閉じ込めに留意する必要があることを示唆する。統計リップル損失及び衝突リップル損失が粒子損失の原因と考えられる。
飛田 健次; 濱松 清隆; 原野 英樹*; 西谷 健夫; 谷 啓二; 草間 義紀; 滝塚 知典; S.Putvinski*
Proc. of 24th European Physical Society Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, 21A, p.717 - 720, 1997/00
負磁気シアプラズマでは通常磁気シアに比べ高速イオンの粒子損失が多いことを明らかにした。粒子損失はトロイダル磁場のリップルとともに増大することから、リップル輸送が粒子損失の原因となっていることが示唆される。軌道追跡モンテカルロコードを用いたシミュレーションの結果は実験結果に一致し、リップル輸送が粒子損失を引き起こしていることを裏づける。このコードを用いてITERの負磁気シア運転におけるアルファ粒子損失を評価した。この結果、アルファ粒子損失は25%程度となり、このときの第一壁への熱負荷は最大3.7MW/m
に達する。ITERの真空容器に磁性体を装着すると最大熱負荷は1MW/mまで下がり、第一壁の熱負荷限界(5MW/m)を十分下回ることがわかった。
佐々木 憲明; 原 啓二
PNC TN1100 96-010, 514 Pages, 1996/12
本報告書は、平成8年2月7、8日に東海事業所において開催した「地層処分研究情報交換会」における研究発表内容および討論内容をとりまとめたものである。本情報交換会は、地層処分の研究開発を的確かつ効率的に進めるために、主に事業団の研究開発に指導、協力等をいただいている国内の研究者・技術者にお集まりいただき、研究開発の最近の状況、成果、方向性などについて、専門的な情報・意見交換を行ったものである。
原 啓二; 武田 精悦; 石川 博久; 湯佐 泰久; 坪田 浩二; 安藤 康正
動燃技報, (100), p.235 - 253, 1996/12
高レベル放射性廃棄物の地層処分の研究開発については,原子力委員会の方針に従い,2000年前までに研究成果の第2次とりまとめを行い地層処分の技術的信頼性を示すことを当面の目標として,現在,性能評価研究,処分技術の研究開発地質環境条件の調査研究ならびにそれらの基盤となる地層科学研究を推進している。また,TRU廃棄物の処分研究については,1990年代末までに処分概念の見通しを示すため,高レベル廃棄物処分研究開発の成果を活用しつつ,TRU廃棄物の処分に特有な課題について研究開発を進めている。
原 啓二; 長谷川 宏
PNC TN1410 97-016, 21 Pages, 1996/11
●高レベル放射性廃棄物とは?●高レベル放射性廃棄物の特徴●廃棄物を閉じ込める方法と場所●地層処分の概念●地層処分における安全確保のしくみ●わが国の取り組み●地層処分研究開発の出発点●地層処分研究開発のねらい●地層処分研究開発に係わる動燃事業団の研究施設●国際協力(二国間)●地質環境の安定性●地質環境の特性●地層や地下水を調査する技術の開発●処分技術●ガラス固化体●オーバーパック(1)●オーバーパック(2)●粘土ブロック●地層中の物質の動きについての研究●地層処分システムの安全性の確認
