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小川 雅生*; 飯尾 俊二*; 小森 彰夫*; 川端 一男*; 金子 修*; 井上 多加志; 鎌田 裕
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 577(1-2), p.30 - 36, 2007/07
被引用回数：4 パーセンタイル：35.71(Instruments & Instrumentation)本論文は、重イオンビーム慣性核融合国際シンポジウムにおいて、磁場核融合研究の進展を紹介するレビュー論文である。JT-60は日本における磁場核融合エネルギー研究の旗艦としての役割を果たしてきた。JT-60ではNBIとRF加熱により、電子温度10keV以上のDDプラズマを得て、規格化ベータ値2.3を22秒間に渡って維持した。またJT-60チームは高ポロイダルベータ放電において、従来から知られていた周辺部輸送障壁(ETB)に加えて内部輸送障壁(ITB)を発見し、ITBを形成した運転によりプラズマ閉じ込めを劇的に改善した。核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)は世界最大の超電導磁石システムであり、最大磁場は3T、蓄積磁気エネルギーは1GJに達する。ICRF及びECRFを用いて、電子密度4
10
m
,電子温度約1keVのプラズマを54分間、定常的に維持することに成功している。これまでに最高電子密度510
m(電子温度1keV)を達成している。本論文では、ITERに関連した磁場核融合研究の進展を報告する。
朝倉 伸幸; 加藤 隆子*; 仲野 友英; 高村 秀一*; 田辺 哲朗*; 飯尾 俊二*; 中島 徳嘉*; 小野 靖*; 小関 隆久; 武智 学; et al.
プラズマ・核融合学会誌, 82(7), p.448 - 450, 2006/07
2006年の1月から4月にかけて開催されたITPA(国際トカマク物理活動)の7つのトピカル物理グループ(「スクレイプオフ層及びダイバータ物理」,「MHD」,「周辺及びペデスタルの物理」,「定常運転」,「計測」,「輸送物理」,「閉じ込めデータベースとモデリング」)の会合に関する報告である。7つの会合を合わせて、原子力機構から担当委員12名が参加するとともに、委員外4名が発表を行った。磁場リップル低減のためのフェライト鋼装着後のプラズマ性能の向上等のJT-60の実験結果が報告された。
河野 康則; 川端 一男*; 草間 義紀; 笹尾 真実子*; 杉江 達夫; 間瀬 淳*; 朝倉 伸幸; 加藤 隆子*; 高村 秀一*; 田辺 哲朗*; et al.
プラズマ・核融合学会誌, 81(2), p.128 - 130, 2005/02
2004年の秋季に、ITPA(国際トカマク物理活動)に関する7つの会合が開催された。「計測」グループ会合は10月に中国で行われたが、その他の6つのグループ(スクレイプオフ層及びダイバータ物理,輸送物理,閉じ込めデータベースとモデリング,定常運転,MHD・ディスラプション・制御,周辺及びペデスタルの物理)会合は第20回IAEA核融合エネルギー会議(2004年11月1日
6日,ポルトガル,ヴィラモウラ)の翌週にリスボンのリスボン工科大学に集中して開かれた。調整委員会議長の提案で開催された全体会合をはじめ、トピカルグループの合同会合も多数開かれ、国際装置間比較実験の結果報告と活発な議論が行われた。ITPA及び国際装置間比較実験へ日本側から多くの継続した寄与が望まれることから、本会合では初めて核融合フォーラムから滞在費・旅費の補助が大学及び研究機関の研究者9名に対し行われ、各グループの重要課題の解決及び国際研究活動の進展に貢献した。2005年の会合予定も併せて示した。
玉井 広史; 松川 誠; 栗田 源一; 林 伸彦; 浦田 一宏*; 三浦 友史; 木津 要; 土屋 勝彦; 森岡 篤彦; 工藤 祐介; et al.
Plasma Science and Technology, 6(1), p.2141 - 2150, 2004/02
被引用回数：2 パーセンタイル：6.49(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60定常高ベータ化計画(JT-60改修計画)の最重要課題は高ベータ,臨界クラスのパラメータを持つ高性能プラズマの100秒程度以上の維持を実証することである。このため、高ベータプラズマを達成するためのプラズマパラメータや運転シナリオ,制御手法の検討を行うとともに、超伝導磁場コイルの要素技術の開発を始め、放射線遮蔽や真空容器等の設計検討及び試験開発を行い、その成立性を確認した。本発表は、以上の物理・工学設計と試験開発の進捗状況を詳述する。
柳原 敏; 畠山 睦夫; 伊藤 博邦; 森 俊二*; 高木 昭*
Advanced Robotics, 15(3), p.293 - 300, 2001/06
被引用回数：1 パーセンタイル：10.29(Robotics)原子力施設の廃止措置において、作業の最終段階で必要となる建家床面の放射能汚染を測定する移動型放射能測定装置を開発した。本装置は高感度の放射線検出器を搭載しており、計画したルートに従って移動しながら床や壁の測定が可能である。また、計画したルートを正確に自律走行するために、自己位置同定システムを採用した。これは、移動装置に搭載したCCDカメラを用いて、360度異なったパターンが印刷されたデジタル標識を認識することにより、自己位置を認識するシステムである。この装置を用いることにより、手動による測定作業に比べて大幅な労力の低減が期待できる。
小出 芳彦; 滝塚 知典; 竹治 智; 石田 真一; 菊池 満; 鎌田 裕; 小関 隆久; 閨谷 譲; 白井 浩; 森 雅博; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 38(7), p.1011 - 1022, 1996/07
被引用回数：62 パーセンタイル：85.35(Physics, Fluids & Plasmas)内部輸送障壁の特性を調べ、以下の知見を得た。1)イオン温度とトロイダル回転速度がともに急峻な勾配を示す領域がプラズマ中心部から外側へ伝搬し、その層の厚さが3cm程度であることがわかった。2)内部輸送障壁は熱伝導の改善だけではなく、粒子輸送も改善することがわかった。3)内部輸送障壁の発生に要する加熱閾値が電子密度とともに増加し、トロイダル磁場強度への依存性は弱いことがわかった。4)内部輸送障壁は従来過渡的にしか得られなかったが、やや低い加熱入力のもとでは、エネルギー閉込め時間と同程度の間、内部輸送障壁が維持されることがわかった。5)内部輸送障壁に局在する緩和振動を観測し、その特性がELMとは異なる可能性を示唆するデータを得た。
佐藤 正泰; 菊池 満; 福田 武司; 竹永 秀信*; 鎌田 裕; 森 雅博; 白井 浩; 滝塚 知典; A.A.E.von-Blokland*; 石田 真一; et al.
IAEA-CN-60/A2-9, 0, p.265 - 274, 1995/00
核融合研究における最も重要な課題の一つは、高電流、高トロイダル磁場におけるHモードの理解である。この目的の為に、高トロイダル磁場(Bt
4.4T)、高アスペクト比(R/a=4、R:大半径、a:小半径)の中性粒子入射加熱のJT-60UプラズマのHモードを調べ、以下の事が判明した。1)LモードからHモードへの遷移パワー閾値の比例則(Pth=0.6Bt
R・a)を見い出した。2)閉じ込め改善度にITER-89P則より強いq依存性があり、この閉じ込め改善が、ELMの出現により制限される。3)このELMは、バルーニングモードに起因する。4)Lモードに比べ閉じ込めが改善された時でも、比
/
は(:粒子閉じ込め時間、:エネルギー閉じ込め時間)1.5以下であり、良い粒子排気性能が確保されている。
discharges小出 芳彦; 菊池 満; 森 雅博; 辻 俊二; 石田 真一; 朝倉 伸幸; 鎌田 裕; 西谷 健夫; 河野 康則; 波多江 仰紀; et al.
Physical Review Letters, 72(23), p.3662 - 3665, 1994/06
被引用回数：265 パーセンタイル：98.52(Physics, Multidisciplinary)自発的な内部輸送障壁の形成が、JT-60Uの高領域の改善閉込に伴って観測された。輸送障壁の位置はq=3面であることが明らかとなった。速いMHD崩壊が内部輸送障壁で起り、これが表面輸送障壁形成のひきがねになった。このような改善閉込め放電では、新古典理論値を大きく上回るポロイダル回転速度が観測された。
西谷 健夫; 石田 真一; 菊池 満; 安積 正史; 山極 満; 藤田 隆明; 鎌田 裕; 河野 康則; 小出 芳彦; 波多江 仰紀; et al.
Nuclear Fusion, 34(8), p.1069 - 1079, 1994/00
被引用回数：29 パーセンタイル：69.04(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uの高ポロイダルベータ実験で得た、世界最高の核融合三重積およびDD中性子発生率を、定常および非定常解析コードによって解析した。その結果、等価核融合増倍率Q
は0.61で、発生中性子の約半分は熱核融合反応によることがわかった。また、Q/Q
比は133~155で、TFTRのスーパーショットにより小さな値となった。これは主に高いイオン温度(~38keV)のためである。さらに、この放電において、プラズマ電流の50%(1MA)がブートストラップ電流に困っており、高いブートストラップ電流比と高い核融合反応率が両立することを示した。
吉川 正人; 森田 洋右; 伊藤 久義; 梨山 勇; 奥村 元*; 三沢 俊二*; 吉田 貞史*
Mater. Res. Soc. Symp. Proc., Vol. 281, p.797 - 802, 1993/00
立方晶(3C-SiC)シリコンカーバイド結晶を1100
C、1h水素燃焼酸化した後試料を急冷して酸化層を作製し、MOS構造を形成した。この手法により界面準位及び固定電荷量は5.410
~1.410
cm
及び8.410~1.110cmの範囲で発生した。界面準位はEc-0.7~Ec-1.5eVのエネルギー位置にのみ局在する。この試料を800kGy(SiO
)まで照射後、100Cから50Cステップで30分間等時アニールを行なうと、固定電荷及び界面準位は熱アニールされ減少した。この減少量を1/T(絶対温度の逆数)に対しプロットするとよい直線性を示した。一方、未照射試料の熱アニールを460C、30分行った後、
線照射を行なうと、界面準位及び固定電荷の発生量が抑制され、試料の耐放射線性が向上した。これらの変化は、300~450Cの範囲の熱アニールプロセスが、炭化ケイ素/SiO膜界面に変化を及ぼすことを示している。
吉川 正人; 森田 洋右; 伊藤 久義; 梨山 勇*; 三沢 俊二*; 奥村 元*; 吉田 貞史*
Amorphous and Crystalline Silicon Carbide IV, p.393 - 398, 1992/00
3C-SiC MOS構造の照射効果を高周波C-V特性を用いて研究した。その結果、3C-SiC/SiO界面に界面準位が発生し酸化膜中に固定電荷が蓄積した。これらの量は照射中にMOS構造のゲートに印加されるバイアス極性に依存し、無バイアス及び正バイアスでは、吸収線量の2/3乗に比例して増加した。また負バイアスではまったく増加が認められなかった。この関係はSi-MOS構造の実験結果とよく一致するが、その発生量及び蓄積量はSi-MOS構造のそれよりもはるかに少なかった。
荘司 昭朗; 玉井 広史; 三浦 幸俊; 森 雅博; 小川 宏明; A.W.Leonard*; T.Jensen*; A.W.Hyatt*; A.M.Howald*; Fuchs, G.*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 196-198, p.296 - 300, 1992/00
被引用回数：36 パーセンタイル：93.34(Materials Science, Multidisciplinary)JFT-2Mでは、外部コイル(EML)からヘリカル磁場成分を加えることにより、プラズマ閉じ込めを改善する実験を行っている。これまで比較的広いモードスペクトラムを持つEMLコイルにより、Hモード時の密度上昇の抑制等を行うことができている。さらに最近、よりシャープなモードスペクトルを持つEMLコイルを設置し、閉じ込めの制御に最適な磁場構造を明らかにする実験を行っており、それらの結果について報告する。
森田 泰治; 谷 俊二*; 久保田 益充
Solvent Extraction 1990, p.585 - 590, 1992/00
高レベル廃液の群分離プロセス開発の観点から、ジイソデシルリン酸によるNpの連続抽出実験をミリミキサーセトラーを用いて行なった。Np単独の硝酸溶液からの抽出では、7段の抽出で45%のNpが抽出されたに過ぎなかったが、スクラブ液に過酸化水素を添加すると抽出率は大幅に上がり、93%となった。模擬高レベル廃液からの抽出では、共存元素が触媒効果を示すためNpの抽出はさらに進んだが、この場合過酸化水素の分触も速められる。この分解を補う形で過酸化水素を追加するとNp抽出率は増加することがわかった。抽出段数を14段にし、過酸化水素の添加をスクラブ液の他に2カ所にした実験では、99.96%以上のNpが抽出された。これより、この方法が高レベル廃液からのNp分離に非常に有効な方法であることが確かめられた。
三浦 幸俊; 相川 裕史; 星野 克道; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; 前田 彦祐; 松田 俊明; 森 雅博; 小田島 和男; et al.
Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research 1990, Vol.1, p.325 - 333, 1991/00
JFT-2Mにおいて観測される閉込め改善モード(H-mode,Improved L-mode,Counter NB injection Pellet with H-mode)は、その実現に異なる手段を用いているが、密度分布から2つの改善モードに大別できる。1つはプラズマ周辺に急峻な密度および温度分布を持つH-modeであり、他はプラズマ中心から急な密度分布を持つ改善モードである。L/H遷移の研究から、H-modeプラズマは、プラズマ周辺ポロイダルラーマー半径程度に-150V/cmの径電場が形成されていること、およびプラズマ周辺イオンの速度分布関数が、H
/D光の減少より先に起こっていることを明らかにした。Ergodic Magnetic Limiterの実験で、H-modeの不純物の増大をおさえた、定常なH-modeを実現でき、その運転領域を明らかにし、H-modeの制御性を示すことができた。
森田 泰治; 谷 俊二*; 久保田 益充
Proc. of the 3rd Int. Conf. on Nuclear Fuel Reprocessing and Waste Management,Vol. 2, p.348 - 353, 1991/00
高レベル廃液の群分離法開発のため、ジイソデシルリン酸(DIDPA)抽出による超ウラン元素の分離について研究している。本研究では、ミキサーセトラを用いた向流接触連続抽出実験により、Np分離の最適条件の決定及び核分裂生成物や腐食生成物の抽出挙動の解明を行なった。その結果、Npについては、V価の状態にあっても過酸化水素を添加した14段の抽出により99.95%以上のNpを分離できること、また16段のシュウ酸による逆抽出で抽出されたNpの99.9%以上を回収できることがわかった。これまでの研究で、III、IV、VI価の超ウラン元素についてもDIDPAにより効率よく抽出できることがわかっており、超ウラン元素の一括分離が可能である。本報告では、硝酸濃度0.5Mに脱硝した高レベル廃液からの抽出、4M硝酸によるAm、Cmの逆抽出、及びシュウ酸によるNp、Puの逆抽出の3工程から成る分離プロセスを提案する。
谷 俊二*; 森田 泰治; 久保田 益充
JAERI-M 90-168, 28 Pages, 1990/10
使用済核燃料の再処理によって発生する高レベル廃液からのジイソデシルリン酸(DIDPA)による超ウラン元素(Am,Cm,Np,Pu)抽出プロセスにおける他元素の挙動について、模擬廃液を使用した連続操作実験により検討した。初めの抽出ステップでは、Am、Cmと挙動を共にするNdは99.99%が抽出されることがわかった。また、99.9%のFe及びRu、Rhの一部が抽出されたが、Cs、Sr等、他の元素はほとんど抽出されないことが確認された。Fe、Rhは、4M硝酸による逆抽出に続くシュウ酸による逆抽出ステップで、そのほとんどがDIDPAより逆抽出された。分離プロセスを経たDIDPA溶媒中にはFeとRuがわずかに残存するが、その濃度は溶媒濃度の1/1000以下であり、問題はないと考えられる。以上、DIDPA抽出連続操作実験の結果、目標とする分離が達成されることが確認され、本プロセスが超ウラン元素の分離に有効な方法であることがわかった。
谷 俊二*; 森田 泰治; 久保田 益充
JAERI-M 90-023, 33 Pages, 1990/02
高レベル廃液からのNp(V)の分離を目的として、DIDPA(diisodecyl phosphoric acid)による溶媒抽出とシュウ酸によるNp(IV)の逆抽出実験を行った。本報告では、DIDPAによる溶媒抽出及びシュウ酸による逆抽出プロセスの工業化への検討を行うために、ミニミキサーセトラーでの連続抽出、及び連続逆抽出実験を実施した結果について述べる。連続抽出実験の結果、過酸化水素を供給すればDIDPAで高レベル模擬廃液から、99.96%以上のNp(V)を抽出できることがわかった。過酸化水素は抽出の途中で共存元素の影響で分解してしまうが、再供給することによって、その消費を補い、Np抽出速度を再び速くすることができた。連続逆抽出実験では、0.8Mのシュウ酸で99.94%以上のNp(IV)を逆抽出できることがわかった。Np(IV)の逆抽出挙動はバッチ実験で得られた平衡分配係数により説明できた。
森田 泰治; 谷 俊二*; 久保田 益充
Proc. of Int. Symp. on Advanced Nuclear Energy Research,Near-Future Chemistry in Nuclear Energy Field, p.234 - 242, 1989/00
群分離プロセス開発の一環として高レベル廃液からのNpの抽出分離法について研究を行ってきた。そして、DIDPAを用いるとV価の状態にあるNpを抽出できること、さらにHOを加えることでこの抽出の速度を速めることができること等を見出した。また、ミキサーセトラーを用いた連続抽出実験を行ない、Npの抽出挙動を調べた。これらの結果はバッチ実験の結果からほぼ説明できる。高レベル模擬廃液を用いた実験では共存する元素の触媒作用によりNpの抽出は速くなるが、HOの分解も速くなるため抽出部の全般が有効に働かないことが観察された。にもかかわらず96%のNpが抽出されており、HOの追添加を行えばさらに大きい抽出率が得られるものと期待される。
久保田 益充; 土尻 滋; 山口 五十夫; 森田 泰治; 山岸 功; 小林 勉*; 谷 俊二*
Proc. of the 1989 Joint Int. Waste Management Conf., Vol. 2, p.537 - 542, 1989/00
使用済燃料の再処理に伴って発生する高レベル廃液の管理法の一つとして群分離法の開発を行っている。本発表では1984年以降に展開している高レベル廃液中の元素を4群、即ち超ウラン元素群、Tc-白金族元素群、Sr-Cs群、その他の元素群に分離する研究開発の状況について報告する。
岡崎 俊二*; 田村 俊明*; 森 拓也*
PNC TJ2038 88-001, 78 Pages, 1988/06
確率論的安全評価(PSA)の一環として、イベント・ツリー解析が行われるが、イベント・ツリー作成やその定量的評価に於いては、プラントの知識のみならず、イベント・ツリー解析手法に関する知識が必要とされる。また、イベント・ツリーは、その手法の有する自由度故に解析者による差異や論理的整合性の不一致が生ずる傾向がある。したがって、これまでのイベント・ツリー解析に係わる知識、即ちイベント・ツリー作成手順や作成規則をルールベース化しておき、解析者がプラントに関する知識を与えれば、標準的なイベント・ツリー解析が実施できる支援ソフトウェアシステムの開発が望まれていた。そこで本件では、このような必要な情報を順次獲得しながら推論を進め、問題解決をおこなうシステムを実現するため、エキスパートシステム構築技法を応用してシステムを開発する事とした。これにより、イベント・ツリー解析に係わる知識を組み込み、解析者が会話形式で解析を進める事ができる柔軟な支援システムを効率よく開発する事ができた。
