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小林 哲也; 荒木 正明; 大場 敏充; 鳥居 義也; 竹内 真樹*
JAEA-Conf 2011-003, p.83 - 86, 2012/03
JRR-3 (Japan Research Reactor No.3) was built as the first domestic reactor in 1962. The large-scale modification including the removal and re-installation of the core was carried out from 1985 to 1990. The modified JRR-3 with the thermal power of 20 MW is a light water moderated and cooled, swimming pool type research reactor. After the modification, JRR-3 has been operated without major troubles. This paper presents about review on the seismic safety of JRR-3 according to the revised regulatory code on seismic design for nuclear reactors. In addition, some topics concerning damages in JRR-3 due to the Great East Japan Earthquake are presented.
荒木 正明; 加藤 友章; 新居 昌至
JAEA-Technology 2010-015, 35 Pages, 2010/06
JAEA-Technology-2010-015.pdf:1.04MB
研究用原子炉JRR-3は、低濃縮ウランシリコンアルミニウム分散型合金を使用した軽水減速軽水冷却のプール型研究炉である。この燃料の輸送容器の仏国ライセンスの取得にあたり、棒上傾斜落下により輸送物の変形が生じても臨界安全性が保たれることを、仏国の審査当局から要求された。このため、JRR-3, JRR-4及びJMTRの新燃料を輸送するためのJRF-90Y-950K型核燃料輸送物について臨界解析を実施した。解析の結果、棒上傾斜落下試験時の変形を考慮しても、臨界安全性は確保されることを確認した。
加藤 友章; 荒木 正明; 出雲 寛互; 木名瀬 政美; 鳥居 義也; 村山 洋二
JAEA-Technology 2007-050, 39 Pages, 2007/08
JAEA-Technology-2007-050.pdf:14.09MB
JRR-3におけるアルミナイド燃料からシリサイド燃料への変更では、ウラン密度を2.2[g/cm
]から4.8[g/cm]へ増大させた。このウラン密度増大により生じた過剰反応度の増加を抑制するために、可燃性吸収体を採用した。可燃性吸収体の燃焼は、反応度変化に大きく影響を及ぼすため、その燃焼のメカニズムを考察し、実際の原子炉運転に及ぼす影響を解明した。また、過去の運転データを精査し、サイクル初期に確保すべき過剰反応度及び原子炉計画外停止後の再起動可能時間を算出した。シリサイド燃料への変更では、燃料の最高燃焼度を50%から60%へ増大させ、燃料交換手法を6バッチ分散型方式から燃焼度管理方式へ変更した。本方式による燃料交換計画立案では、原子炉運転による燃焼度増加幅の予測が必要となるため、過去の運転データを精査し、燃焼度増加幅の予測手法を確立した。最後に、燃料有効利用を実現するための新たな燃料交換手法として、燃料装荷位置ごとに「使用済燃料とする燃焼度」を設定する手法の提案を行った。本手法を採用することにより、燃料の炉心滞在期間を約2%増大させることが可能であることがわかった。
栗山 正明; 秋野 昇; 荒木 政則; 海老沢 昇; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 河合 視己人; 椛澤 稔; 小泉 淳一*; 国枝 俊介; et al.
Fusion Engineering and Design, 26, p.445 - 453, 1995/00
被引用回数：43 パーセンタイル：95.65(Nuclear Science & Technology)JT-60Uでの高密度電流駆動実験の駆動装置として負イオン源を使用した高エネルギーNBI装置が建設されようとしているが、本報告は、この負イオンNBI装置の建設について述べたものである。負イオンNBI装置は、ビームエネルギー500keVで10MWの中性ビームを10秒間入射するもので、世界で最初の負イオン源を使用した高エネルギーNBI装置となるものである。このNBI装置は、全長24mのビームライン、大電流の負イオンを生成/引出すための負イオン生成/引出し電源、500kV/64Aの出力を有する加速電源及び制御系等から構成される。水冷却系、液体ヘリウム/液体窒素の冷媒循環系、補助真空排気系などの設備は、既設JT-60NBIのものを共用する。講演では、本NBI装置の設計及び建設の現状について発表する。
奥村 義和; 荒木 政則; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 国枝 俊介; 栗山 正明; 松岡 守; 水野 誠; 小原 祥裕; 田中 政信*; et al.
Production and Neutralization of Negative Ions and Beams; AIP Conference Proceedings 287, p.839 - 848, 1994/00
JT-60Uのための、負イオンを用いた中性粒子入射装置(NBI)の設計と開発の現状について解説する。このNBIは500keV、22Aの重水素負イオンビームを発生できる負イオン源2台を用いて、10MWの中性粒子ビームを入射するものであり、世界で初めての負イオンNBIである。負イオン源は、セシウム添加型体積生成方式であり、広い範囲に一様に負イオンを生成するため、原研で開発したPGフィルターを用いている。また、3段の静電加速系を用いて、負イオンのみを収束性良く加速する設計となっている。加速された負イオンは、ガス中性化された後、長いビームラインを通して入射される。システムの全体効率は、40%である。
栗山 正明; 秋野 昇; 荒木 政則; 海老沢 昇; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 河合 視己人; 椛澤 稔; 小泉 淳一*; 国枝 俊介; et al.
15th IEEE/NPSS Symp. on Fusion Engineering,Vol. 1, 0, p.470 - 473, 1993/00
JT-60Uでは、トカマク装置の定常化を目的として炉心レベル高密度プラズマでのNBI電流駆動実験を計画している。この電流駆動実験のドライバーとして高エネルギー負イオンNBI装置の建設が開始された。この負イオンNBI装置は、ビームエネルギー:500keV,入射パワー:10MW,ビームパルス幅:10秒,の性能を持つもので、2台の大型負イオン源を装着した長さ24mのビームライン、大電流負イオンを生成するための負イオン生成電源、生成された負イオンを500keVまで加速するための加速電源等から構成される。負イオンNBI装置は、その建設を2期に分けた。第1期では、製作後の試験調整に長時間を必要とする負イオン源、高電圧直流電源を製作する。第2期では、JT-60へのビーム入射に必要なビームライン等を製作する。講演では、本負イオンNBI装置の設計及び建設状況について発表する。
小原 祥裕; 秋場 真人; 荒木 政則; 大楽 正幸; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 小島 啓明; 栗山 正明; 松田 恭博*; 松岡 守; et al.
JAERI-M 90-154, 119 Pages, 1990/09
過去数年にわたり、負イオンを用いた中性粒子入射装置を実現するための研究開発を強力に実施してきた。特に、最も重要な開発項目である大電流負イオン源に関しては、50keVで10Aの水素負イオンを生成することに成功した。得られた負イオンビーム電流及び電流密度は、すでに負イオンNBIシステムで必要とされる値に達している。この様に、負イオンを用いた中性粒子入射装置に関するR&Dはここ数年で大きな進歩を遂げた。現在、500keV級NBIシステムの建設は技術的に可能となりつつある。
荒木 政則; 大楽 正幸; 井上 多加志; 小又 将夫; 栗山 正明; 松田 慎三郎; 小川 益郎; 小原 祥裕; 関 昌弘; 横山 堅二
Fusion Engineering and Design, 9, p.231 - 236, 1989/00
次期核融合実験装置用粒子入射装置において、最大熱流束数kw/cm
でかつ、定常のイオンビームを処理てきる受熱機器が要求される。これは現在のJT-60NBIビームダンプ等と比較して数倍から10倍もの熱流束条件下で使用されるもので、原研ではこれらを開発するための初期実験を開始した。
栗山 正明; 荒木 政則; 堀池 寛; 松田 慎三郎; 松岡 守; 小原 祥裕; 奥村 義和; 柴沼 清; 白形 弘文; 田中 茂
Fusion Engineering and Design, 9, p.237 - 243, 1989/00
JT-60粒子入射加熱装置(JT-60NBI)は14ユニットのビームラインから構成されており、最大20MWのビームをJT-60プラズマに入射する。各ビームラインユニットは、最大8MWのビームを10秒間連続して処理する必要がある。
栗山 正明; 秋場 真人; 秋野 昇; 荒木 政則; 大楽 正幸; 海老沢 昇; 堀池 寛; 伊藤 孝雄; 井上 多加志; 河合 視己人; et al.
JAERI-M 87-169, 182 Pages, 1987/10
JT-60粒子入射加熱装置(JT-60NBI)は、JT-60の臨界条件を達成するため、75keV(50~100keV)のビームエネルギーで、最大20MW/10秒の高速中性ビームをJT-60プラズマに打ち込むものである。JT-60NBIに要求される性能は、従来のNBI装置の性能をはるかに凌ぐもので、その設計製作には従来の技術レベルを大きく越える必要があった。このため、イオン源を中心としてJT-60NBIの構成機器の試作開発を10年以上に渡って進めてきて、その集大成として、1986年、JT-60NBIの完成に漕ぎつけた。この報告書は、JT-60NBIの技術開発及び設計についてまとめたものである。
松田 慎三郎; 秋場 真人; 荒木 政則; 大楽 正幸; 海老沢 昇; 堀池 寛; 伊藤 孝雄; 金井 文雄*; 河合 視己人; 小又 将夫; et al.
Fusion Engineering and Design, 5, p.85 - 100, 1987/00
被引用回数：23 パーセンタイル：87.82(Nuclear Science & Technology)JT-60NBI加熱装置のシステムと特徴についてまとめたものである。
荒木 政則; 栗山 正明
JAERI-M 86-085, 19 Pages, 1986/06
JT-60 NBIポ-ト内ビ-ムリミタの熱電対出力応答解析について報告するものである。同熱電対はビ-ムリミタの保護用及びビ-ムの軸ずれ測定用に供するものである。熱電対はビ-ムリミタに設けてある熱電対取付穴に差し込まれ、熱電対曲がり部のスプリングバックを利用してビ-ムリミタに押し付ける方法である為、熱電対のスプリング効果の良否が温度出力応答を左右するものと予想され、このためビ-ムリミタ熱電対出力の応答特性を把握し、妥当性を評価する事が必要である。ここでは、同リミタの熱電対取付方法と同一の方法で熱電対を設置したモデル実験を行ない、熱電対取付部の接触熱抵抗と熱電対自身の固有熱抵抗を合わせた全熱抵抗を ある一定の物質で均一に充填された場合の等価熱伝導率として評価した。また、この等価熱伝導率を用いてJT-60 NBIポ-ト内ビ-ムリミタの熱電対出力応答シュミレ-ション計算を行ない、妥当性を評価すると共に、今後の課題についても調べた。
田中 茂; 秋場 真人; 大楽 正幸; 堀池 寛; 伊藤 孝雄; 小又 将夫; 松田 慎三郎; 松岡 守; 水橋 清; 小原 祥裕; et al.
Fusion Technology, 7(3), p.391 - 398, 1985/00
JT-60トカマクの周囲に発生する磁場が中性粒子入射装置に与える影響をJT-60NBI原型ユニットに設置された模擬漏洩磁場発生コイルを用いて実験的に調べた。イオン軌道計算から予測されたように、漏洩磁場印加時には、ビームダンプ上の温度分布は?直方向に移動し、分布のピーク値も変化した。しかしながら、磁場打消コイルの動作により、これら移動距離及びピーク値は、許容範囲内に納まった。高速中性粒子の再電離損失のため、漏洩磁場印加時には、ビームターゲットに入射するパワーは、4~5%減少した。本実験の運動条件内では、各除熱機器への熱負荷は設計値以下であり、各機器とも漏洩磁場印加時でも、問題なく機能することが示された。
堀池 寛; 秋場 真人; 荒木 政則; 大楽 正幸; 伊藤 孝雄; 河合 視己人; 栗山 正明; 北村 繁; 松田 慎三郎; 松岡 守; et al.
Review of Scientific Instruments, 55(3), p.332 - 337, 1984/00
被引用回数：19 パーセンタイル：86.96(Instruments & Instrumentation)JT-60用粒子入射装置原型ユニットにおいて100kV70Aにて10Sのビームを引き出すことに成功した。ビームライン機器のパワーフローの測定によれば、すべての機器は良好に動作している。このことはイオン源やビームラインの設計の妥当性を証明するものである。パルス中でのビーム発散の劣化などは認められていない。またビームラインでのパワーフローの測定結果は、別に測定したイオンビームのプロトン比とガス圧分布測定結果と良く一致した。100kV70Aで10Sまでの運転では中性化効率28%、総合入射効率が20%であることがわかった。
向田 秀敏*; 栗山 正明; 荒木 政則
JAERI-M 83-154, 20 Pages, 1983/09
JT-60NBI原型ユニットの圧縮空気作動型高速シャッタの動作特性を解明するため、高速シャッタ動作解析コードを作成した。この解析コードの使用により、高速シャッタの動作が、作動ガスのリザーバタンクの大きさ、圧空配管のコンダクタンスおよびガス導入用バルブの開閉タイミングによって大きく影響されることを明らかにし、更にシャッタが安定に動作する条件を示した。また高速シャッタ特性試験中に起きたシャッタ動作不良の原因およびそれらの改造方法について検討した。
小原 祥裕; 秋場 真人; 荒木 政則; 堀池 寛; 栗山 正明; 松田 慎三郎; 松岡 守; 奥村 義和; 田中 茂
Review of Scientific Instruments, 54(8), p.921 - 927, 1983/00
被引用回数：6 パーセンタイル：67.96(Instruments & Instrumentation)JT-60中性粒子入射装置原型ユニットの幾何学的効率が実験的に測定され、計算結果との比較が行われた。その結果、ビームレット強度分布関数のガウス分布からの「ずれ」を考慮することにより、広いパービアンス領域にわたって、測定結果と計算結果とのよい一致をみた。又、幾何学的効率は、最適パービアンス値より高い値で最大となることがわかった。
秋場 真人; 荒木 政則; 堀池 寛; 伊藤 孝雄; 河合 視己人; 栗山 正明; 北村 繁; 松田 慎三郎; 松岡 守; 向田 秀敏*; et al.
JAERI-M 82-045, 13 Pages, 1982/05
JT-60原型ユニットは1981年11月に完成し、直ちに実証試験運転が開始された。原型ユニットはJT-60NBIの14ユニットの建設に先立ち、その性能を実証するための装置である。本レポートは、これまでに得られた原型ユニットの実験結果をまとめたものである。主な結果は次の通りである。(1)75keV,70Aのイオンビームを10秒間安定に発生させる事ができた。(2)イオン源および各機器の性能も設計値通りであることを確認した。(3)JT-60からの漏洩磁場が存在しても、ビームはほとんど影響を受けず、PLTおよびCulham効果などは発生しないことを確認した。
秋場 真人; 荒木 政則; 堀池 寛; 伊藤 孝雄; 河合 視己人; 栗山 正明; 北村 繁; 松田 慎三郎; 松岡 守; 向田 秀敏*; et al.
Review of Scientific Instruments, 53(12), p.1864 - 1869, 1982/00
被引用回数：20 パーセンタイル：87.85(Instruments & Instrumentation)昨年11月に完成した原型ユニットにおいて、大出力、長パルスイオン源の試験を行った。その結果、加速エネルギー75KeVにおいて70Aの水素イオンビームを10秒間安定に得ることができた。加速電極への熱負荷を測定した結果、設計値以下であることが確認され、電極の熱変形も見られなかった。ビーム発散角(1/e)は約1°であり、プロトン比は80%が得られた。また、ビームターゲットへの熱負荷(中性粒子によるもの)は1.43MW以上であった。その他のビームライン機器についても、十分な信頼性をもっている事が明らかとなった。
荒木 政則; 堀池 寛; 栗山 正明; 松田 慎三郎; 森田 洋昭*; 小原 祥裕
JAERI-M 9198, 23 Pages, 1980/11
JT-60中性子入射装置冷却系に要求される条件は非常に多くまた厳しいものである。さらに本NBIの特長としては熱負荷が大きなパルスとして冷却系に与えられることである。このため従来の設計手法で本冷却系を設計すると規模的にも価格的にも不合理なものになってしまう。本設計報告ではこの冷却系を可能な限りコンパクト化し規模と価格を実現可能な程度までもっていくことを目的とした。設計の結果、本設計手法で得られた冷却系は従来の手法で設計した冷却系の1/10以下の規模と価格で実現可能であることがわかった。尚、本設計内容を十分生かすため昭和56年夏に完成予定の原型ユニット冷却系にも本設計思想が生かされている。
荒川 義博; 秋場 真人; 荒木 政則; 堀池 寛; 伊藤 孝雄; 河合 視己人; 栗山 正明; 松田 慎三郎; 松岡 守; 水谷 泰彦*; et al.
JAERI-M 8869, 40 Pages, 1980/05
JT-60中性子入射装置用イオン源の開発状況について要約をおこなった。これまでに得られた実験結果を基にその概要を述べた。
