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neutron diffraction during cryogenic cooling山下 享介*; Harjo, S.; 川崎 卓郎; 諸岡 聡; Gong, W.; 藤井 英俊*; 友田 陽*
ISIJ International, 64(2), p.192 - 201, 2024/01
neutron diffraction measurements were performed on Fe-33Ni-0.004C alloy (33Ni alloy) and Fe-27Ni-0.5C alloy (27Ni-0.5C alloy) during cooling from room temperature to the cryogenic temperature (4 K) to evaluate changes in the lattice constants of austenite and martensite, and changes in the tetragonality of martensite due to thermally induced martensitic transformation. As the martensitic transformation progressed, the lattice constants of austenite in both alloys deviated to smaller values than those predicted considering the thermal shrinkage, accompanied by an increase in the full width at half maximum of austenite. The fresh martensite formed in both alloys had a body-centered tetragonal (BCT) structure, regardless of the carbon content. The tetragonality of martensite decreased with progressive martensitic transformation during cooling in the 33Ni alloy, but was almost constant in the 27Ni-0.5C alloy. This suggests that carbon is necessary to maintain the tetragonality of martensite during cooling. The tetragonality of martensite in the 27Ni-0.5C alloy decreased during room temperature aging because of carbon mobility.
山下 清信; 一宮 正和; 山下 英俊
Proceedings of 14th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-14), p.834 - 841, 2004/00
実用化戦略調査研究の中で、安全性、環境負荷低減性、経済性、資源有効利用性、核拡散抵抗性の開発目標を満たす大型ナトリウム冷却高速炉の概念の構築、及び同炉の実現のために実施中の基礎基盤的研究について報告する。
山下 清信; 一宮 正和; 山下 英俊
ロシア高速炉国際会議, 0 Pages, 2003/00
実用化戦略調査研究の中で、安全性、環境負荷低減性、経済性、資源有効利用性、核拡散抵抗性の開発目標を満たすナトリウム冷却高速炉の概念の構築、及び同炉の実現に必要な研究開発について報告する。
根岸 仁; 野田 宏; 山下 英俊; 前田 二三男; 佐藤 和二郎; 家田 芳明
サイクル機構技報, (16), p.1 - 12, 2002/09
FBRサイクル実用化戦力調査研究のフェーズ11初年度の2001年度の成果についてまとめた。フェーズ1の成果とフェーズ11の計画について研究開発課題評価委員会で慨ね妥当との評価を受けた。また、フェーズ1で抽出したFBRシステム及び燃料サイクルシステムの候補概念について、革新的技術を取り入れた設計研究を進めるとともに、主要技術の成立性見直し及び候補概念の絞り込みに必要な定量的なデータ取得のための要素技術開発に着手した。
柳澤 和章; 山下 利之; 金澤 浩之; 天野 英俊; 室村 忠純
Journal of Nuclear Science and Technology, 36(12), p.1153 - 1159, 1999/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)JRR-3Mを用いて岩石型(ROX)燃料の照射を燃焼度27MWd/kgPu(28%FIMA)まで実施した。照射後試験より得られた結果は以下のとおり。(1)照射によりROX-SZRの燃料密度は、4.6g/cc(82%TD)から3.4g/cc(61%TD)まで減少した。一方ROX-ThO
の燃料密度も、5.2g/cc(83%TD)から3.4g/cc(55%TD)まで減少した。(2)ROX-SZRの気孔率は、18から39%に増加した。一方、ROX-ThOのそれも17から46%に増加した。本件の場合、気孔率の増加即ち非拘束ガス気泡スエリングは気孔の集塊に起因していると考えられるが、その気孔集塊にはROX燃料成分であるAlO
及びPuAl
O
が重要な役割を果たしていると推察された。(3)無拘束ガス気泡スエリング率は、ROX-SZRについては1%FIMA当たり0.8%
V/V、ROX-ThOについては同じく1%FIMA当たり1%V/Vと推定された。UOのそれは、1%FIMA当たり1%V/Vである。したがって、無拘束ガス気泡スエリング率に関しては、ROX燃料とUOに有意な差はない。
柳澤 和章; 山下 利之; 金澤 浩之; 天野 英俊; 室村 忠純
Journal of Nuclear Science and Technology, 36(11), p.1052 - 1063, 1999/11
被引用回数：1 パーセンタイル：13.15(Nuclear Science & Technology)2種類の岩石型燃料(以下、ROX-SZR及びROX-ThO)及び9種類の模擬岩石型燃料(PuOをUOで置き換えたもの)を作製した。これらの密度、気孔率及び結晶粒度を実験因子とした研究を行った。得られた結果は以下のとおり。(1)岩石型燃料の推定理論密度値は、ROX-SZRで5.6g/cc、ROX-ThOで6.2g/ccであることを見いだした。一方、これに相当する焼結密度値は前者で4.6g/cc、後者で5.2g/ccであった。岩石型燃料の密度はUOの約半分であった。岩石型燃料の百分率理論密度(%TD)は比較的低く82-83%TDの範囲にあった。気孔率は大きく(17-18%)、結晶粒径は小さい(2
m)ことがわかった。(2)模擬岩石燃料の推定理論密度値は5.0-5.7g/ccの範囲にあった。一方、これに相当する焼結密度値は4.9-5.4g/ccの範囲にあった。模擬岩石燃料の密度は岩石燃料とほぼ同じであったが、UOの約半分であった。模擬岩石燃料の%TDは比較的大きく94-98%TDだった。気孔率は小さく(
6%)、結晶粒径もまた小さい(3-4m)ことがわかった。
柳澤 和章; 大道 敏彦*; 白数 訓子; 山下 利之; 木村 康彦; 小野澤 淳; 長島 久雄; 金澤 浩之; 金井塚 文雄; 天野 英俊
JAERI-Tech 99-044, 46 Pages, 1999/05
未照射岩石型(ROX)燃料及び模擬岩石型燃料について、密度、気孔率及び結晶粒度に関する研究を実施し以下の結論を得た。(1)岩石燃料:推定理論密度(TD)値は、ROX-SZRで5.6g/cc、ROX-ThOで6.2g/ccであった。岩石燃料の理論密度値はUO(10.96g/cc)の約半分であった。本研究から得られた焼結(製造)密度は、ROX-SZRで4.6g/cc(82%TD)、ROX-ThOで5.2g/cc(83%TD)であった。%TDはUOのそれ(通常95%TD)よりかなり小さかった。平均気孔径は約3m、気孔率は17-18%の範囲にあった。結晶粒径は約2mであった。(2)模擬岩石燃料:推定理論密度値は約5.0-5.7g/ccの範囲にあった。模擬岩石燃料の理論密度値はUOの約半分であった。本研究から得られた焼結密度は約4.5-5.5g/ccの範囲にあった。模擬岩石燃料の%TDは94-98%TDと現行のUO並になった。平均気孔径は約4-8m、気孔率は6%以下であった。結晶粒径は約1-4mであった。
吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 佐久間 猛*; 小野瀬 義秋*; 根本 博文*; 浜野 隆*; 波多江 仰紀; 長島 章; et al.
Review of Scientific Instruments, 70(1), p.751 - 754, 1999/01
被引用回数：15 パーセンタイル：68.26(Instruments & Instrumentation)JT-60Uトムソン散乱測定装置の最新の設計と測定実績について総合報告する。本装置は超高温な電子温度や高精度な電子密度の過渡変化を、定量的であるがゆえに精密なアラインメントの常時監視下で高信頼測定が可能であるという特長を有する。2台のルビーレーザから発せられるビームを光学的に同質かつ同一直線上に伝搬させる、施光子とファラデー回転子から成るビーム合成装置を開発して、2ミリ秒の時間差での過渡事象現象測定を可能にした。プラズマ炉心部から周辺部まで約2mにわたって60空間点のトムソン散乱光を8~22mmの高分解能で2台の集光器で集光する。低電子密度プラズマを小立体角かつ高空間分解能で高精度に測定するため超高感度の光電子増倍管を採用し、また高温高密度の炉心プラズマを対象に高繰返し計測が可能な2次元型検出器を開発・導入した。講演では、最新の測定結果についても言及する。
波多江 仰紀; 長島 章; 北村 繁; 柏原 庸央*; 吉田 英俊*; 内藤 磨; 山下 修; 清水 和明; 佐久間 猛*; 近藤 貴
Review of Scientific Instruments, 70(1), p.772 - 775, 1999/01
被引用回数：62 パーセンタイル：93.65(Instruments & Instrumentation)JT-60UにおけるYAGレーザトムソン散乱測定装置は、炉心級プラズマの電子温度・密度分布の時間変化の測定を行うために開発された。YAGレーザは、繰り返し率10Hzの装置を、近年50Hzに改造し、現在15空間点を20msの周期で測定している。逐次分光干渉フィルター型のポリクロメーターでは、電子温度は、20eVから10keV程度までの測定が可能で、ディスラプションにより電流消滅中の低温プラズマから、臨界クラスの高性能負磁気シアプラズマまで、幅広い温度レンジでの測定が行われている。トムソン散乱光を検出するAPD(アバランシェフォトダイオード)は、その感度が温度に大きく影響を受ける。そのため、本装置では電子冷却素子を用いた温度制御により、APD素子の温度を一定に保ち、常に安定した感度を確保しているのが特長である。
山下 英俊
PNC TN1410 98-009, 400 Pages, 1998/05
本年会では、IAEAの高速炉に関する1997年の活動レビュー、1998
1999年の活動計画の審議・調整を行うとともに、メンバー各国における高速炉開発状況について報告・討論を行った。日本からは、高速増殖炉開発の在り方に関する議論の結果、動燃改革の状況について報告するとともに、1997年4月から1998年3月の期間における「常陽」、「もんじゅ」、実証炉開発の状況及び関連する研究開発概況をレビューした。今後の活動計画では、「高速炉における炉物理評価、及び炉内・炉外中性子束の測定」を候補テーマとするIAEA主催の技術会議を、1999年秋頃、日本で開催する予定となった。海外の主な状況は以下のとおり。○イギリス、ドイツは、CAPRA計画に参加し基礎的な研究を進めている。また、原型炉PFRやSNR-300の廃止措置を進めている。○フランスは、フェニックスの第50サイクル運転の準備を行うとともに、CAPRA計画の見直しやスーパーフェニックスの廃止計画の検討を進めている。放棄決定の影響を受け、EFRの設計成果とりまとめを1998年末までに行う。○ロシアは、実験炉BOR-60で振動充填燃料を装荷し照射を進めている。特にBN-600は、ロシア国内の原子力プラントの中で最高の稼働実績をあげている。○インドは、1997年7月に実験炉FBTRの発動運転に初めて成功し、今後出力を上昇させていく予定。原型炉PFBRは2001年の建設開始を目標に詳細設計を実施中。○中国は、1997年8月に実験炉CEFRの基本設計を終了し、現在詳細設計を実施中。1999年4月のコンクリート打設開始、2003年7月の初臨界達成を計画している。○韓国は、原型炉KALIMERの概念設計研究を行っているが、1997年7月に計画を見直し、建設完了予定を2010年代中頃に修正した。次回、第32会定例年回は、1999年5月18日19日、ウイーンのIAEA本部で開催されることとなった。
山下 英俊
PNC TN1410 97-024, 486 Pages, 1997/05
平成9年5月13日16日、中華人民共和国の北京市で開催された第30回IAEA/IWGFR定例年会に、日本委員として出席した。本年会では、IAEAにおける高速炉に関する1996年の活動レビュー、19971998年の活動計画の審議・調整を行うとともに、各国における高速炉開発状況について報告・討論を行った。日本から高速増殖炉開発の概況をレビューするとともに、「もんじゅ」ナトリウム漏えい事故の原因調査結果等について報告した。出席者から「もんじゅ」の運転再開時期や動燃改革の状況に関する質問が多く聞かれた。各国の高速炉開発状況について、イギリス、ドイツは、アクティビティが少なくなってきているものの基盤的な研究を続けている。実プラントを保有し運転しているフランス、ロシア、カザフスタン、インドは、それぞれの国情に応じて開発計画を進めている。また、中国は、5年後に実験炉(CEFR)の初臨界を達成すべく建設計画を進めている。韓国は、原型炉(KALIMER)を2011年に初臨界を至らしめるべく開発が進められている。次回、第31回定例年会は、1998年5月12日14日、ウィーンのIAEA本部で開催されることとなった。
吉田 英俊; 内藤 磨; 的場 徹; 山下 修; 北村 繁; 波多江 仰紀; 長島 章
Review of Scientific Instruments, 68(2), p.1152 - 1161, 1997/02
被引用回数：13 パーセンタイル：68.13(Instruments & Instrumentation)JT-60Uトムソン散乱計測で電子密度測定の信頼性確保のため、既存のレーザビーム軸位置遠隔調整装置に加えて2台の集光器用に新たに遠隔視野位置調整装置を開発し、レーザビーム軸と視野位置に関するアライメント設定性能を向上させ、その有効性を実証した。本装置の機能には、レーリ散乱光による高精度な初期アライメントの遠隔設定、トムソン散乱光利用によるプラズマ放電中の各レーザパルスに対する視野アライメントの常時直接監視、アライメント許容範囲を越えた時点からの自動遠隔視野位置調整と速やかな適正アライメント回復、等がある。重要な特長は、集光器視野幅の狭小化を可能にし、プラズマ背景光に対する散乱光のS/N比向上とファイバーコストの低減を、アライメント安定性を確保しつつ達成できた点にある。視野位置調整に必要な定式化と、本装置を利用した真空容器内レーザビーム幅遠隔測定法についても言及した。
波多江 仰紀; 長島 章; 吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 風間 大介*; 的場 徹; 小野瀬 義昭*
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.621 - 624, 1997/00
被引用回数：7 パーセンタイル：52.72(Nuclear Science & Technology)JT-60UにおけるYAGレーザトムソン散乱測定装置はプラズマ放電中の電子温度(Te)と電子密度(n
)の空間分布の連続的な時間変化を測定するために現在整備中である。測定レンジは20eV≦Te≦20keV、5
10
m
≦n≦210
mで、測定点は20点の測定が行えるよう設計しており、現在空間点5点が測定可能である。本装置では近赤外領域の散乱光を測定するため、(1)背景光にはH
線のような強い輝線スペクトルがない。(2)観測窓のくもりによる影響が少ないなど測定上のメリットがある。APD検出器は温度により感度が変動するので、本装置では電子冷却素子でAPD素子の温度を
0.1
C以内の精度で制御し感度が一定になるようにした。初期データからは負磁気シア放電時に見られる内部輸送障壁の内外のデータを得るなど局所的なTe、nの時間変化を10Hzの時間分解能で捉えることができた。
吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 波多江 仰紀; 長島 章
JAERI-Research 96-061, 20 Pages, 1996/11
JAERI-Research-96-061.pdf:1.1MB
高温なJT-60Uプラズマの電子温度Tと電子密度nをマルチルビーレーザを活用して空間点数60点で測定するトムソン散乱計測システムの1996年現在までの設計と測定実績を記述する。分光器と新開発の2次元検出器の高スペクトル帯域化によって、高精度かつ高い信頼性を確保しつつ負磁気シア放電で炉心内部に形成される高電子温度プラズマの測定を可能にした。また高空間分解能測定によって、Hモード放電でプラズマ周辺部に形成されるTとnの急峻な分布勾配の正確な測定を可能にした。最小時間差2ミリ秒まで可能なマルチレーザの活用は、固体燃料ペレットの入射実験等の過渡現象測定に必要不可欠なものとなった。JT-60UプラズマのTとN分布の最近の測定例から、本システムの設計の妥当性と性能を具体的に記した。
山下 英俊; 森薗 孝次
PNC TN1410 96-030, 559 Pages, 1996/06
平成8年5月14日17日、カザフスタン共和国のアクタウ市(旧シェフチェンコ)で開催された第29回IAEA/IWGFR定例年会に、日本委員である動力炉開発推進本部伊藤和元次長の代理として出席した。出席国(人数)は、ブラジル(1)、中国(1)、フランス(2)、ドイツ(1)、インド(1)、イタリア(1)、日本(2)、カザフスタン(5)、ロシア(2)、スイス(1)、イギリス(1)、アメリカ(1)の12ケ国及びIAEA(2)であった。このほかBN-350プラントの技術者も参加した。本年会では、高速炉に関する1995年の活動レビュー、19961997年の活動計画の審議・調整を行うとともに、各国における高速炉開発状況について報告・討論を行った。日本から高速増殖炉開発の概況をレビューするとともに、「もんじゅ」ナトリウム漏えい事故の原因調査状況等について報告した。「もんじゅ」の早期立ち上げを望むとの声が多く聞かれた。各国の高速炉開発状況は、アメリカ、イギリス、ドイツの先行国はアクティビティが極めて少なくなってきているものの、実プラントを保有し運転している日本、フランス、ロシア、カザフスタン、インド、並びに具体的な建設計画を持つ中国では、それぞれの国情に応じて着実に開発計画が進められている。BN-350プラントは、本年会が開かれたアクタウ市のマンギシュラク原子力エネルギーコンビナート内にあり、1973年に運転を開始した。1993年に設計寿命に達したため、その後は1年毎に運転許可を取得しながら運転を続けている。公称1000MWtの熱出力は、発電(150MWe)と海水淡水化(200MWe相当)に使われるが、現在、炉出力は約50%に制限されている。このプラントは、約18万人のアクタウ市民への電力、熱水及び上水の供給源として、地域に密着した極めて重要な施設であることを実感した。次回、第30回定例年会は、1997年5月13日16日、中国で開催されることとなった。
吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 長島 章; 的場 徹
Review of Scientific Instruments, 66(1), p.143 - 147, 1995/01
被引用回数：24 パーセンタイル：84.2(Instruments & Instrumentation)偏光板とファラデー回転器から構成される、JT-60トムソン散乱測定装置用のビーム合成器を開発した。これは2台のルビーレーザを光学的に結合して高い繰返しの測定を可能にするもので、特にペレット入射実験など過渡現象の測定に有効である。本ビーム合成器は既存のトムソン散乱測定装置の設備を改造することなく、最少時間差2ミリ秒で過渡現象の測定を可能にした点に大きな特徴がある。このビーム合成方法は、3台以上のレーザの合成や複数のレーザ増幅器を有したレーザシステムへの応用が可能であり、これらを使用する高繰返しレーザについても言及している。
三浦 良和*; 吉田 英俊; 佐久間 猛*; 山下 修; 長島 章; 的場 徹
JAERI-M 90-167, 44 Pages, 1990/09
JT-60トムソン散乱計測において、レーザー散乱光を観測する窓がプラズマからのスパッター等で汚れることにより、電子温度及び電子密度の測定値に影響を及ぼすことを明らかにした。本報告書は、1987~1989年の4期に渡るJT-60実験期間において、蒸着膜が付着した観測窓の分光透過率測定と蒸着膜の成分分析及び原因調査を行い、電子温度及び電子密度に与える影響を定量的に評価し、実験運転との対応について検討した結果をまとめたものである。
金森 昭士*; 白石 良二*; 山下 英俊*
PNC TN943 74-03, 79 Pages, 1974/07
期間1974年4月1日1974年7月30日▲目的50Mw蒸気発生器試験施設で実施する試験の目的,解析方針および試験条件の検討結果を報告し,関係各位の参考に供する。▲要旨▲50MW蒸気発生器における研究開発は「もんじゅ」あるいは高速炉開発の根幹をなすもので,大型蒸気発生器の設計製作上の有益なデータを得ると共に,長期安全運転を実証することを目的としている。1号蒸気発生器で計画されている試験内容は静特性,動特性,安定性,解体の4種に大別されるが,試験開発のタイムリミットのきびしいことと試験経費の嵩むことから本施設の試験運転は効率的,経済的な計画に従って実施されねばならない。▲この観点から当試験室では運転条件から性能を予測するコード(POPAI)を開発したが,このコードによってある程度結果を予測し,必要にして充分な試験条件を作成した。▲本書は蒸気発生器開発計画にあって,50MW蒸気発生器の果すべき役割を概述し,これにそった第1期の試験条件の設定方針を述べたものである。▲
金森 昭士*; 白石 良二*; 山下 英俊*
PNC TN943 74-02, 64 Pages, 1974/07
期間1974年4月1日1974年7月30日▲目的50MW蒸気発生器の静特性試験および試験計画に先立ち,静特性性能予想コード"POPAI"を補足するためにそのモデルを簡略化したコード"POPAI2"を開発し,各種静特性性能予想を行なったので報告する。▲要旨▲ヘリカルコイル型蒸気発生器の静特性試験計画にあたり"POPAI"の補助的演算を目的としたコード"POPAI2"を作成した。コードは"POPAI"のモデルを簡略化したものであり,次の演算が可能である。▲1)ナトリウム/給水流量比が一定で,水/蒸気側条件を与えた場合のナトリウム入口温度の決定。▲2)水/蒸気側条件およびナトリウム入口温度を与えた場合のナトリワム流量の決定。▲3)ナトリウム/給水流量比が一定で,給水温度およびナトリワム入口温度を与えた場合の出口蒸気温度の決定。▲また上記計算が蒸発器,過熱器結合運転モードの場合および,蒸発器単体運転モードの場合の両者についても行なうことができる。本コードを用いて単体および結合運転モードの場合の各種パラメーターサーベイを行ない,種々の運転条件下における静特性性能予想を行なった結果,次のことが予想された。▲(イ)結合運転モード時の操作範囲は各種制限のため極端に狭い領域となる。▲(ロ)単体運転モード時の操作範囲は結合モード時に比較してやや広いものの非常に狭い領域となるる。▲
山下 英俊
30th IAEA/IWGFR, ,
平成8年4月から平成9年3月までの高速炉に関する研究開発の状況を第30回IAEA/IWGFR年会に報告する。1,実験炉「常陽」2,原型炉「もんじゅ」3,実証炉設計研究4,炉物理5,機器システム6,燃料材料7,構造材料8,安全性
