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榊原 博; 青木 伸廣; 武藤 雅祐; 小田部 隼; 高橋 謙二*; 藤田 直幸*; 檜山 和彦*; 鈴木 宏和*; 鴨川 敏幸*; 横須賀 徹*; et al.
JAEA-Technology 2020-020, 73 Pages, 2021/03
JAEA-Technology-2020-020.pdf:8.26MB
高速増殖原型炉もんじゅでは、現在、廃止措置が進められており、その第一段階として、炉心に装荷している燃料を取り出す工程がある。炉心の燃料集合体は、エントランスノズルが炉心支持板の連結管に挿入され自立しており、周辺の集合体によりパッド部を介して支え合い炉心体系を維持する構造となっている。そのため、燃料を取り出した場所に模擬燃料集合体を装荷し、燃料集合体を安定させる必要があった。このような背景を受け、もんじゅ炉心燃料集合体の製造経験のあるプルトニウム燃料技術開発センターへ、もんじゅ側から模擬燃料集合体の製造依頼があり、製造を行った。この報告書は、装荷する模擬燃料集合体の設計、製造、出荷について報告するものである。
櫻井 武尊; 井口 将秀; 中平 昌隆; 斎藤 徹*; 森本 将明*; 稲垣 隆*; Hong, Y.-S.*; 松井 邦浩; 辺見 努; 梶谷 秀樹; et al.
Physics Procedia, 67, p.536 - 542, 2015/07
被引用回数：3 パーセンタイル：73.28(Physics, Applied)原子力機構はこれまで、極低温で使用されるITER超伝導コイルに適用するオーステナイト系ステンレス鋼の合理的な品質管理手法の開発確立を目的に、室温で測定された引張強さと、炭素と窒素の含有量の関数として二次曲線を用いた4Kでの引張強度予測手法を開発してきた。核融合発電の技術的成立の実証を目指して建設が進んでいるITERでは、超伝導コイルが使用される。超伝導コイルシステムの一つであるTFコイルの容器構造物には巨大な電磁力に耐えるため、構造材料として高マンガンステンレス鋼JJ1及び高窒素添加型316LNが使用される。原子力機構はITER TFコイル構造物の調達責任を負っており、2012年から実機構造材料調達を開始し、矩形材,丸棒材,異形鍛造材などの製造を進めている。原子力機構は、構造材料の高マンガンステンレス鋼JJ1及び高窒素添加型316LNの機械特性を多数取得しており、本研究ではこれらの試験データを用いて、原子力機構が開発してきた4K強度予測手法の実機TFコイル構造物用材料に対する予測精度について評価を実施したので報告する。
斎藤 祐児; 福田 義博; 竹田 幸治; 山上 浩志; 高橋 直*; 浅野 芳裕*; 原 徹*; 白澤 克年*; 竹内 政雄*; 田中 隆次*; et al.
Journal of Synchrotron Radiation, 19(3), p.388 - 393, 2012/05
被引用回数：101 パーセンタイル：97.06(Instruments & Instrumentation)SPring-8の原子力機構専用軟X線ビームラインで、実験ステーションの性能向上のため真空封止型ツインヘリカルアンジュレータを導入し、その高度化を行った。新光源は、高速円偏光反転機能を有し、軟X線磁気円2色性(XMCD)測定の精度及びデータの取得効率の大幅な向上をもたらした。10T超伝導マグネットを用いた常磁性体
-US
のXMCDデータの測定結果を示すことにより、本ビームラインの性能及び発展の可能性について記述する。
濱田 一弥; 高橋 良和; 名原 啓博; 河野 勝己; 海老澤 昇; 押切 雅幸; 堤 史明; 斎藤 徹*; 中嶋 秀夫; 松田 英光*; et al.
低温工学, 47(3), p.153 - 159, 2012/03
日本原子力研究開発機構は、ITER計画における日本の国内機関として、トロイダル磁場コイル用超伝導導体33本の製作を担当している。導体は、直径0.8mmのNb
Sn超伝導素線900本,銅線522本を撚合せて、直径43.7mm,肉厚2mmのステンレス保護管(ジャケット)に収めた構造であり、長さは430m及び760mである。導体の製作は2008年から開始され、2009年12月に導体製作装置を完成させた。超伝導導体の製作開始に先立ち、760mの銅製のダミー撚線を用いて模擬導体を製作し、製作方法が適切であることを実証し、実機導体の製作に着手した。導体製作のための技術として、原子力機構のこれまでの機械特性データを元に、TF導体用ジャケット材料用の改良型SUS316LN鋼やITERが要求する微小欠陥の検出技術も開発した。ジャケットの溶接部の品質管理については部分ヘリウムリーク試験技術及び溶接部内面形状寸法測定技術を開発した。これらを含めて日本が一連の導体製作技術を各極に先駆けて確立し、ジャケットに関しては他極が製作するTF導体においても採用された。
飛田 健次; 西尾 敏; 榎枝 幹男; 川島 寿人; 栗田 源一; 谷川 博康; 中村 博文; 本多 充; 斎藤 愛*; 佐藤 聡; et al.
Nuclear Fusion, 49(7), p.075029_1 - 075029_10, 2009/07
被引用回数：137 パーセンタイル：97.72(Physics, Fluids & Plasmas)最近の核融合原型炉SlimCSに関する設計研究では、おもに、ブランケット,ダイバータ,材料,保守を含む炉構造の検討に重点を置いている。この設計研究における炉構造の基本的考え方とそれに関連する課題を報告する。楕円度のついたプラズマの安定化と高ベータ化のため、セクター大の導体シェルを交換ブランケットと固定ブランケット間に設置する構造とした。また、ブランケットには、加圧水冷却,固体増殖材を採用することとした。従来の原型炉設計で検討していた超臨界水冷却を利用するブランケット概念に比べ、トリチウム自給を満足するブランケット概念の選択肢はかなり絞られる。ダイバータ技術やその材料について考慮すると、原型炉のダイバータ板での熱流束上限は8MW/m
以下とすべきであり、これは原型炉で取り扱うパワー(すなわち、アルファ加熱パワーと電流駆動パワーの和)に対して大きな制約となりうる。
岡根 哲夫; 岡本 淳*; 間宮 一敏*; 藤森 伸一; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 村松 康司*; 藤森 淳*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 75(2), p.024704_1 - 024704_5, 2006/02
被引用回数：12 パーセンタイル：58.26(Physics, Multidisciplinary)圧力下で超伝導と強磁性を示すUGeの常圧下での磁性状態を軟X線吸収磁気円二色性(XMCD)測定により調べた。XMCDデータにサム・ルールを適用して磁気モーメントのスピン成分と軌道成分の比を求め、その結果からUGe中のウランは4価より3価に近い価数状態にあることを明らかにした。またウランの6d電子の磁性への寄与は5f電子の磁性への寄与に比べて無視できるくらい小さいことを実験的に明らかにした。
原 徹*; 白澤 克年*; 竹内 政雄*; 清家 隆光*; 斎藤 祐児; 室 隆桂之*; 北村 英男*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 498(1-3), p.496 - 502, 2003/02
被引用回数：58 パーセンタイル：95.46(Instruments & Instrumentation)円偏光アンジュレーター光の偏光反転は特に円2色性の実験に非常に有効である。SPring-8のBL25SUでは、2つのヘリカルアンジュレータからの光を選択することによる偏光反転システムを開発した。電子ビームにバンプ軌道を作ることによって、左右円偏光を交互にビームラインに供給する。この手法による磁気円2色性測定時間は、従来の磁場反転反転型測定の約1/3に短縮できた。
皆川 宣明; 盛合 敦; 森井 幸生; 斎藤 徹*
日本材料学会第37回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集, p.220 - 222, 2001/00
中性子回折法によるひずみ測定では
=
d/d=(d-d
)/dによりひずみが求められる。無ひずみ状態における格子面間隔dは材料を熱処理や粉末化して測定を行うが、手間と時間を必要とする。われわれは、一般構造材が、アルミ,鉄をベースとした正方晶系に着目し、ランダムな回転をさせながら中性子回折測定を行うことにより、d(hkl)を行う連続
軸回転ゴニオメーターを製作し測定を試みた。その結果、A7075材を粉末化したものを中性子回折法及びX線回折法で測定し得られた格子定数aと開発ゴニオメーターにより測定した結果が10
nmで一致し、実用になることを立証できたので報告する。
皆川 宣明; 斎藤 徹; 森井 幸生; 佐々木 敏彦*; 広瀬 幸雄*
日本材料学会第36回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集, p.253 - 258, 2000/09
中性子回折法による残留応力測定では格子面間隔の変化(d=d-d
)を回折角の変化
から三軸方向のひずみを測定することによって残留応力値を求める。したがって、材料の無ひずみ状態時の格子面間隔dを知ることが重要である。これまではdの測定に関して粉末材を用いてdを測定していた。しかし、アルミ合金等を粉末状態にするには時間と労力がかなり必要となる。そこで、本研究ではd-dを測定するためにランダム回転に近い形態で試料を回転させて得られるd
をdとして用いる簡便な方法を開発した。この方法によつて得られる格子面間隔と粉末法によって得られる値とを比較し、ほぼ同じような結果を得ることができたので報告する。
皆川 宣明; 盛合 敦; 斎藤 徹; 田中 啓介*; 秋庭 義明*; 林 眞琴*; 大城戸 忍*
日本材料学会第36回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集, p.263 - 265, 2000/09
中性子回折法により、VAMAS TWA-20で作成したインコロイIN718材両表面にショットピーニング加工を施したRound Robin試料の測定を行い、50~100
mの表面深さに残留する応力を測定した。VAMASは国際標準化のためのプロジェクトであり、測定方法、手順等を決めるための一環として各国研究機関で同一試料を持廻りで測定を行っている。その測定手法等を含み、本文中で紹介している。
皆川 宣明; 森井 幸生; 斎藤 徹*
Proceedings of 6th International Conference on Residual Stressess (ICRS-6), Vol.2, p.1112 - 1115, 2000/07
一次材料(素材)の製作過程で、すべての材料の加工残留応力を生ずる。また、大少なりに集合組織が形成されることが知られている。素材の応力を評価するためと、一般的応力測定を行う際集合組織をいかに取り扱えば良いかを研究するため、集合組織の持つ残留応力測定と、同一材料で集合組織外の部所の残留応力測定を行い比較し考察した。集合組織の生成しやすいアルミ材(A7075)を用い、集合組織中の(200),(020),(002)により3軸方向のひずみを求め、応力計算を行い残留応力を求めた。その結果、集合組織を外れて測定した応力に比べ2~3倍大きな残留値が得られた。この結果より、素材を加工しその結果発生する残留応力を求める時、予め集合組織の大小を求め、素材応力を求めたうえで2次加工応力を評価することが重要であることがわかった。
土屋 佳則; 菊地 賢司; 皆川 宣明; 森井 幸生; 加藤 崇; 中嶋 秀夫; Refal, M.*; 斎藤 徹*; 辻 博史
Proceedings of 6th International Conference on Residual Stressess (ICRS-6), Vol.1, p.337 - 341, 2000/00
核融合炉で必要となる巨大超伝導コイルの、加工による大型導体ジャケット内部残留応力の分布状態は、超伝導生成熱処理の際に問題になる。本講演ではコイル巻き線加工を模擬したジャケット材の内部残留応力を中性子回折法により非破壊で測定し、加工による残留応力の再分配状況を観測した結果について報告する。同時に、同形状のモデルによる計算機シミュレーションを行い、加工の各段階を追って残留応力の変化を予測した結果を示す。中性子回折による実測と計算結果の整合性を各加工段階で検証することで、複雑な形状と加工履歴をもつ材料の残留応力を事前に高い信頼性をもって予測できる可能性について議論する。
O pebbles fabricated by the melting granulation method土谷 邦彦*; 河村 弘; 中道 勝; 今泉 秀樹*; 斎藤 実; 神澤 徹*; 長倉 正昭*
Journal of Nuclear Materials, 219, p.240 - 245, 1995/00
被引用回数：14 パーセンタイル：77.92(Materials Science, Multidisciplinary)リチウム含有セラミックスが、核融合のトリチウム増殖材の1つとして有望視されている。このリチウム含有セラミックスのうち、酸化リチウム(LiO)が、高いリチウム密度及び熱伝導度等の観点から、トリチウムペブル(
1mm)の製造技術に関する研究が実施されており、溶融造粒法がペブル製造法の1つと考えられている。この方法によって製造されたLiOペブルの特徴及び製造技術の確立は、ペブルの大量供給及び核融合炉のコスト評価のために重要である。本研究では、溶融造粒法によって製造されたLiOペブルの単体特性評価を実施し、さらに、ペブル充填塔における質量移行特性評価を行い、モックアップ試験装置の設計に有用な特性データの報告を行う。
石塚 悦男; 中道 勝; 河村 弘; 佐川 尚司; 神澤 徹*; 鈴木 達志*; 斎藤 実
Journal of Nuclear Materials, 212-215, p.881 - 884, 1994/00
被引用回数：2 パーセンタイル：28.09(Materials Science, Multidisciplinary)ペブル充填型ブランケットの充填層内の圧力損失を正確に予測するため、ペブル試料を用いてスイープガスによって生じる圧力損失を測定した。測定データは、粉粒体工学の分野で使用されているKozeny-Carmanの式と+25~-60%の誤差で一致した。また、100ppmまでの水分を添加して圧力損失を測定したところ、水分の影響はほとんどなかった。
小森 芳廣; 横川 誠; 猿田 徹; 稲田 征二; 桜井 文雄*; 山本 克宗; 小山田 六郎; 斎藤 実
JAERI-M 93-227, 73 Pages, 1993/12
JMTR燃料の低濃縮化に係わる安全審査において、JMTRの安全性について全面的な見直しを行った。この中で、試験研究炉の安全設計に関する審査指針等に沿ってJMTRの安全設計の基本的な考え方についてレビューし、また、種々の調査及び検討を行うことにより、JMTRの安全性を再確認した。本報告は、これらの結果を中心に、原子炉の安全確保のための基本的な機能の観点からJMTRの安全設計についてまとめたものである。
小川 徹; 小林 紀昭; 飛田 勉; 福田 幸朔; 斎藤 隆; 横内 猪一郎; 小畑 雅博
Nucl. Eng. Des., 132, p.31 - 37, 1991/00
被引用回数：10 パーセンタイル：72.13(Nuclear Science & Technology)高温ガス炉の燃料要素は破損粒子や黒鉛マトリックス汚染に起因するある割合の露出ウランを含んでいる。これらの露出ウランからの短半減期希ガスの放出を測定し、過去の照射試験からのデータベースと比較した。
小林 嗣幸*; 木下 幹寿*; 服部 禎男*; 小川 徹; 坪井 靖*; 石田 政義*; 小川 伸太*; 斎藤 裕明*
Nuclear Technology, 89, p.183 - 193, 1990/02
被引用回数：29 パーセンタイル：91.16(Nuclear Science & Technology)金属燃料の定常時挙動解析のための簡易コードSESAMEを開発した。FPガス放出、スウェリング、物質再分布、ボンドナトリウム浸入、軸方向伸びといった現象の予測を可能にする単純なモデル体系を構成した。同コードを用いて、既存の照射データを良く説明できることを明らかにした。
尾関 和秀*; 米村 雅雄*; 増澤 徹*; 斎藤 秀俊*; 大越 康晴*; 平栗 健二*; 武田 全康
no journal, ,
DLC膜中の水素量は、DLC膜の機械的特性や膜そのものの微視的構造に大きく影響を与えるため、特性を制御したDLC膜を作成するために重要な因子である。本研究ではH/CH
比を変えながら、プラズマCVD法によりDLC膜を作成して、その水素量と膜密度の厚さ方向分布を中性子反射率法とX線反射率法を併用して求め、ERDAの結果と比較した。また、表面のO/Cの原子数比をXPSによって調べた。これらの結果を総合すると、水素存在量と膜密度は表面から深くなるにしたがって増加し、XPSの結果とも比較すると、表面の水素密度は膜の内部よりも小さいことが明らかになった。
斎藤 祐児; 福田 義博; 竹田 幸治; 原 徹*; 白澤 克年*; 竹内 政雄*; 北村 英男*
no journal, ,
SPring-8のBL23SU(原子力機構重元素科学ビームライン)では、挿入光源をAPPLE-2型からツインヘリカル型への置き換えを行った。最近開始した1Hzの高速円偏光反転による磁気円二色性分光(XMCD)に関するテスト実験結果を行ったところ、XMCDの感度として約0.02%を達成し、これまでより一桁向上に成功した。また、元素選択的磁気履歴曲線の高精度測定についても良好な結果を得た。
Sn CICCコイルのクエンチ試験諏訪 友音; 尾関 秀将; 名原 啓博; 斎藤 徹*; 河野 勝己; 高橋 良和; 礒野 高明; 布谷 嘉彦
no journal, ,
ITER中心ソレノイド(CS)では、プラズマ燃焼開始(IM)から終了(EOB)までパルス運転が行われる。そこで、CSインサート試験では、13T中40kA通電(IM)と12.6T中45kA通電(EOB)において、長さ約40mの導体中央に入熱して、クエンチ試験を行った。それぞれの条件における、常伝導伝搬速度と入熱時間を変化させたときの導体の最高到達温度を評価した。12.6T中45kA通電において、クエンチ検出7秒後の最高温度は約200Kで、大型実機におけるクエンチ検出には十分な時間であることがわかった。
小林 徹; 斎藤 祐児; 吉井 賢資; 矢板 毅
no journal, ,
放射光を用いた蛍光収量法により、筆頭者等が発見した新規希土類分離抽出錯体に対する窒素及び酸素の吸収スペクトルを測定した。この手法では分析深さが深いため、試料本来のスペクトルが得られる利点がある。ベンゼン環が3個結合した分子を基にしたフェナントロリン系分子(PTA)に対し、Pmを除く全希土類(La-Lu)を吸着させた錯体を試料とした。原子力機構SPring-8ビームラインBL23SUにおいて、窒素および酸素の1s吸収端付近(400-530eV)で放射光エネルギーを掃引しながら発光強度を測定した。PTAでは希土類がNd付近で希土類イオン(Ln
)の抽出能力が最大となるが、それに対応し、窒素の吸収スペクトルにおいて新たなピークあるいはピーク幅の変化が観測された。これは、Lnが静電力のみで錯体に結合するのではなく、窒素との化学結合が重要であることを示唆する。講演では他の錯体系も含めた詳しい結果を報告する。
