Development of insulation technology with cyanate ester resins for ITER TF coils

辺見 努; 小泉 徳潔; 松井 邦浩; 奥野 清; 西村 新*; 酒井 正弘*; 浅野 史朗*

Fusion Engineering and Design, 84(2-6), p.923 - 927, 2009/06

https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2009.01.083

ITER-TFコイルでは運転期間中に中性子照射量10n/mに耐える絶縁材料が要求されている。そのため、従来の広く用いられているエポキシ系樹脂ではなく、耐放射性が高いシアネートエステル(CE)樹脂の適用が検討されている。原子力機構では、ITER-TFコイルに対する適用性を検証するため、CE樹脂を用いた含浸技術の開発を実施している。本報告では、TFコイルの絶縁構成を模擬して実施した含浸試験の結果について述べる。

飛騨地域における地震活動の線状配列

伊藤 潔; 大見 士朗*; 平野 憲雄*; 小泉 誠*

京都大学防災研究所年報, (45), p.555 - 559, 2002/00

長期間にわたる地震の震央分布活動を注意深く見ると、線状の並びが見られ、その並びは地下の断層構造線と深い関係があることがわかっている。飛騨地方北部に位置する跡津川断層と、その断層に沿って発生している微小地震活動が典型的な見本である。最近の観測網の整備により、焼岳から高山市の南北方の久々野町に至る、跡津川断層の南東側に並行して走る地震活動の線状配列がはっきりしてきた。ここでは焼岳-久々野線状配列と呼ぶ。飛騨山脈の地震活動の並びや地形及びこの分布に属する地震の発震機構などから推定される地震テクトニクスから見て、この線状配列は地下の断層線構造線の可能性ではないかと思われる。

Present activities preparation of a Japanese draft of structural design guidelines for the experimental fusion reactor

宮 健三*; 武藤 康; 高津 英幸; 羽田 一彦; 小泉 興一; 實川 資朗; 荒井 長利; 大川 慶直; 島川 貴司*; 青砥 紀身*; et al.

Fusion Engineering and Design, 31, p.145 - 165, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0920-3796(95)00433-5

核融合実験炉ITERを我国に建設する際に構造設計基準上の観点から、どのような規制が必要となるかについて検討を行った。検討課題は、機器区分、運転状態分類、解析手法、破壊基準、簡易評価手法、材料特性、溶接及び検査などである。この結果、機器区分案及び運転状態分類案を作成し、また第1壁の316SS部分が中性子照射により脆化する際の破壊がティアリングモジュラス・クライテリオンで評価でき、更に現在用いられている応力ベースの許容基準が安全側であること、電磁力による振動及び破壊挙動に関する実験結果、真空容器が第3種機器に相当する場合に要求される溶接、検査、ISIの項目について記す。

Development of a 240mm bore-13T superconducting coil for large scale conductor testing

西 正孝; 安藤 俊就; 礒野 高明; 杉本 誠; 小泉 徳潔; 吉田 清; 河野 勝己; 高橋 良和; 小野 通隆*; 辻 博史; et al.

IEEE Transactions on Magnetics, 28(1), p.597 - 600, 1992/01

https://doi.org/10.1109/20.119947

核融合炉超電導コイル用導体の開発作業の一環として、大型導体を試験することが可能な直径240mmの有効空間を有し、その中心に13Tの高磁界を発生する導体試験用超電導コイルを開発した。本コイルは電磁気的設計、機械的設計、熱的設計の最適化を図った結果として、従来の同規模のコイルと比較して30%以上も高い100A/mmという高平均電流密度化を達成し、コンパクトなコイルとして完成した。また、13Tまでの励磁時間も18分30秒と短く、導体試験用コイルとして使い易いコイルに仕上がっている。本コイル開発の成功は、今後のコイル開発の基礎となるものである。

燃料・被覆管両立性試験-3 FBR級SUS316の粒界腐食層に関する機械的評価試験

小泉 益通; 川又 博*; 諏訪 博一*; 長井 修一朗; 古屋 広高

PNC TN841 76-23, 27 Pages, 1976/06

PNC-TN841-76-23.pdf:2.19MB

引張試験に用いたSUS316被覆材の試験片はCsOHを腐食剤とし、700度C、50時間の加熱条件下で粒界腐食を施した。引張条件は引張速度6%/min、温度を室温から700度Cまでの任意とし、加熱は10SUP-5Torrの真空中で行った。組織観察および断面積の測定は光学顕微鏡を用いて行った。この試験で得られた結果は次のとおりである。(1)粒界腐食層の最大引張強度は温度の上昇とともに低下する。その値は室温で24kg/mm/SUP2、500度Cで10kg/mm/SUP2、600度Cで8kg/mm/SUP2、700度Cで6kg/mm/SUP2、となった。(2)粒界腐食層は脆化しており、破断はすべて結晶粒界から発生した。非反応領域の伸びは、標準のSUS316のそれに比較して約1/2低下した。(3)粒界腐食層と非反応領域の界面が結合している状態での伸び方向に対するクラックの評価によると、700度Cでは02%耐力を越えるとクラックが発生する。この時のクラックの深さは0.5%伸びて粒界腐食厚の約57%、また1%伸びて85%であった。(4)粒界腐食層の強度はその厚さに依存しない。

燃料・被覆管両立性試験-2 500800におけるFBR級SUS316の腐食試験

小泉 益通; 川又 博*; 長井 修一朗; 酒井 克巳*; 古屋 広高

PNC TN841 76-01, 29 Pages, 1976/01

PNC-TN841-76-01.pdf:3.46MB

SUS316ステンレススチール高速炉燃料被覆管の内面腐食について炉外模擬試験を行った。腐食剤は燃料ペレットと被覆管の間隙で確認されている核分裂生成元素のうち、被覆管内面腐食に関与すると考えられているセレン、モリブデン、テルル、ヨウ素、セシウムをSe、MoO/SUB3、Te、I、I/SUB2/O/SUB5、CsO/SUB2、CsI、CsOHの化学状態でこれらのSUS316に対する腐食性の検討を行った。腐食剤または腐食試験カプセルの取扱いおよび調整は全て、酸素濃度1ppm以下に維持することができる不活性ガス雰囲気のグローブボックス内で行った。カプセルの加熱は指示温度に対して+-10度Cの均熱恒温加熱炉で500800度C、20100時間の範囲で行った。また腐食状態の観察は光学顕微鏡およびエレクトロンマイクロブローブX線アナライザー(EMX-SM)を用いて行った。この結果、粒界腐食層の機械的評価試験に適した試料が得られる腐食剤はCsOHまたはCsOH-CsI系であった。すなわち、700度C、50時間の加熱条件で前者では150200ミュー、後者では100ミュー程度の粒界腐食が得られた。温度に対する粒界腐食量は指示関数的な増加を示し、また時間に対しては20100時間の範囲で概ね直線的であった。

PuO2-UO2燃料集合体のハルデン炉照射試験 第1報(設計・製造・検査・出荷)

中村 康治*; 山下 利*; 吉岡 一彦*; 志賀 健一朗*; 小泉 益通; 宮脇 良夫; 湯本 鐐三; 大竹 俊英*

PNC TN841 71-31, 431 Pages, 1971/10

PNC-TN841-71-31.pdf:23.8MB

1967年7月1969年3月(継続中)ノルウェのハルデン(HBWR)において動燃製のIFA 159(ペレット型燃料棒集合体)およびIFA 160(ゾルゲル振動充填燃料集合体)の燃料集合体を照射したが、第1報として、PuO/SUB2-UO/SUB2燃料集合体の設計・製造・検査・出荷についてのあらましをとりまとめた。

Small angle neutron scattering study of interface nanostructure in sintered Nd-Fe-B magnets processed under high magnetic fields

秋屋 貴博*; 加藤 宏朗*; 武田 全康; 鈴木 淳市; 山口 大輔; 小泉 智; 佐川 眞人*; 小山 佳一*

no journal, , 

Nd-Fe-B焼結磁石はハイブリッド自動車(HV)の駆動モータ用磁石材料として最も有望である。一般的に永久磁石の保磁力は温度の上昇とともに低下するが、HVに使う場合には、磁石周囲の温度が450K(180C)以上になることが考えられるため、できるだけ大きな保磁力を持つことが必要である。Nd-Fe-B焼結磁石では、大きな保磁力を持たせるために、Ndの一部をDyで置き換えることでこの問題に対処してきた。しかし、Dyは稀少金属であり、このままでは近い将来に資源が枯渇してしまう危険があり、将来にわたっての安定的な供給が確保されていない。われわれは、Nd-Fe-B焼結磁石で、NdをDyで置換しなくても、磁場中熱処理を行うことで保磁力が向上することを見いだした。そのメカニズムを明らかにするために、JAEAの研究用原子炉JRR-3に設置されている2台の中性子小角散乱装置、SANS-JとPNOを使って内部の磁気構造を非破壊的に調べた。Cuを添加していない試料とCuを添加した試料に対して同じ磁場中熱処理を施し、両者の小角散乱パターンを比較したところ、で明確な差が現れた。これは、磁場中熱処理時に液層となっていると考えられるCuを含む粒界層が保磁力の向上と強い相関を持つことを示唆している。

中性子小角散乱によるNd-Fe-B系焼結磁石の界面構造評価

秋屋 貴博*; 加藤 宏朗*; 武田 全康; 鈴木 淳市; 山口 大輔; 小泉 智; 佐川 眞人*; 小山 佳一*

no journal, , 

現在、環境に優しいハイブリッド自動車のニーズが高まっているが、その生産のためには室温において30kOe以上の保磁力を持つNd-Fe-B系焼結磁石が一台あたり約1kg必要である。このような室温の高保磁力は、実際に用いる200C程度の高温環境での保磁力維持のために必須であるが、現状ではその実現のため10wt.%ものDyを置換元素として用いている。この方法の問題点は、Dyの年間産出量が少ないことであり、高保磁力を持つNd-Fe-B系焼結磁石の生産量に制限を与えることである。一方、Nd-Fe-B系焼結磁石の保磁力を上昇させるためには、低温熱処理プロセスが有効であることが経験的にわかっている。われわれはこれまでに低温熱処理時における強磁場の効果について研究を行い、Cuを添加したNd-Fe-B系焼結磁石の粒界にはNd-Cu相やAl-Cu相が存在し、それらの共晶温度近傍において磁場効果が観測されることを報告してきた。本講演では、磁場効果のメカニズムを界面構造の観点から明らかにする目的で中性子小角散乱実験を行い、平均的な粒界構造の評価を行った結果について報告する。

高感度マイクロチャンネルプレートの絶対検出効率測定

的場 史朗; 守屋 宗祐*; 高橋 果林*; 石川 学*; 小泉 哲夫*; 城丸 春夫*

no journal, , 

マイクロチャンネルプレート(MCP)では粒子がチャンネル内に入射しないと電子増倍が起きないので、検出効率の上限はMCPの開口率によって制限される。そこで、開口部にテーパー加工を施して実効的に開口率を90%まで上げたテーパー型高感度MCPの製作に取り組み、その検出効率の測定を行った。高感度型MCPの検出効率は、測定したエネルギーの全領域(0.2-15keV)で通常のMCPの検出効率を上回っている。入射エネルギーが高い領域での検出効率は89%となり、これは実効的な開口率(90%)に迫る。このように、イオン検出において開口部におけるテーパー加工が有効であることが確かめられた。さらに、検出効率におけるイオンの質量依存性についても測定を行った。その結果、エネルギーを質量の二乗根で除算した値を用いることで、異なるイオン種においても検出効率を規格化できることを確認した。